【摘 要】
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(背景)蛋白质周转是高等真核生物维持其组织完整、生长及功能的必要因素,而蛋白质周转与能量代谢是密切相关的,当能量不足时蛋白合成将受到抑制.支链氨基酸(branched cha
【机 构】
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中国科学院亚热带农业生态研究所,中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室,湖南省畜禽健康养殖工程技术中心,农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站,长沙410125
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(背景)蛋白质周转是高等真核生物维持其组织完整、生长及功能的必要因素,而蛋白质周转与能量代谢是密切相关的,当能量不足时蛋白合成将受到抑制.支链氨基酸(branched chain amino acids,BCAAs,包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)在蛋白质和能量代谢中发挥着重要作用.(目的及方法)为了探究最适支链氨基酸比例对蛋白质和能量代谢的影响,本研究采用不同BCAAs比例(Leu∶Ile∶Val=1∶1∶1,1∶0.25∶0.25和0)处理C2C12肌细胞.(结果)结果表明,增殖期间：1∶0.25∶0.25组细胞增殖活力最为显著(P＜0.05),显著降低了G1期细胞数,并增加S期细胞数.BCAAs比例处理后的C2C12肌细胞中,1∶1∶1和1∶0.25∶0.25组均显著降低泛素连接酶MuRF1和MAFbx以及线粒体能量代谢相关SIRT1的基因表达(P＜0.05),且1∶0.25∶0.25组显著增加mTOR和myogenin的基因表达(P＜0.05).分化期间：各组之间MuRF1、SIRT1基因表达量没有显著差异(P＞0.05),1∶0.25∶0.25组显著增加mTOR、S6K1、myogenin和MyoD的基因表达(P＜0.05).C2C12肌细胞增殖与分化期间,1∶1∶1和1∶0.25∶0.25组均显著降低氨基酸转运载体SNAT2、LAT1和SLC1A5的表达(P＜0.05).(结论)综上所述,调整培养基中BCAAs的比例能不同程度地调节肌细胞蛋白质与能量代谢关键基因的相对表达量,且对于肌细胞蛋白质合成的调节作用不依赖于SNAT2,LAT1,SLC1A5等氨基酸转运载体.本研究表明BCAAs的比例,亮氨酸∶异亮氨酸∶缬氨酸为1∶0.25∶0.25时能显著促进肌细胞蛋白质的合成代谢,进一步的研究将从蛋白表达水平与信号通路进行探讨.此外,氨基酸转运载体的表达与BCAAs比例之间的关系为我们的后续研究提供了新的方向.
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