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牛是非常重要的畜牧业饲养动物,在肉用和奶用上都有广泛的应用。其性情温驯,是非季节性发情动物,也是单胎哺乳动物,排卵率低是限制牛扩大繁殖规模的重要因素。因此对于提高牛繁殖能力进行研究有重要意义。本课题组筛选出的丝氨酸蛋白酶23(serineprotease23,PRSS23)是牛卵泡发育相关基因,但PRSS23基因对牛卵泡发育的影响还尚不明确。本研究海福特牛卵巢样本采自山西文水县肉牛屠宰场,课题组首先对牛卵泡颗粒细胞PRSS23基因进行生物信息学分析,之后利用ELISA法分别测定卵泡液中雌激素(estrogen,E2)和孕酮(progesterone,P4)浓度,以此确定优势卵泡(dominant follicles,DF)及从属卵泡(subordinate follicles,SF),对DF及SF中PRSS23基因的表达和定位进行分子和蛋白水平上的研究,最后利用卵泡颗粒细胞体外培养技术,通过基因沉默验证颗粒细胞雌激素分泌水平及颗粒细胞凋亡情况来探究PRSS23对牛卵泡发育的功能。为之后PRSS23对牛卵泡发育的调控机制进一步研究提供理论基础。本试验研究结果及结论如下:1.牛卵泡颗粒细胞PRSS23基因CDS序列全长1128bp,共编码375个氨基酸。生物信息学分析表明该蛋白具有一个长度为24个氨基酸的信号肽;无跨膜区;有9个潜在的O-糖基化位点、1个潜在的N-糖基化位点和40个潜在的磷酸化位点;它属于胰蛋白酶类的丝氨酸蛋白酶超家族,有一个位于140～245AA处的功能域;序列相似性分析表明,牛与同为反当动物的绵羊和山羊相似性最高,与灵长类人、黑猩猩和长臂猿的相似性最低,且与小鼠和大鼠的亲缘性也最低。2.通过竞争性ELISA法测定卵泡液E2和P4浓度,11对最大卵泡和第二大卵泡中,第2、5和10对卵泡符合DF和SF,即DF中E2浓度显著高于P4浓度,SF中P4浓度显著高于E2浓度。3.qRT-PCR结果表明牛SF中PiRSS23mRNA表达量极显著高于DF(P<0.01);免疫组化结果显示PRSS23在牛不同大小卵泡颗粒细胞中均有表达;Western Blotting试验结果表明在牛SF中PRSS23表达量极显著高于DF(P<0.01)。4.PRSS23基因沉默试验表明,PRSS23抑制颗粒细胞的增殖及雌激素的分泌,可能促进牛卵泡的闭锁。