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丙酮酸脱氢酶激酶4(Pyruvate Dehydrogenase kinase 4, PDK4)是丙酮酸脱氢酶激酶的一个亚型,它是腺苷三磷酸酶(Adenosine triphosphatase, ATPase)家族成员之一。PDK4基因通过磷酸化丙酮酸脱氢酶复合体(Pyruvate dehydrogenase complex, PDC)抑制丙酮酸脱羧转变成acetyl-CoA和CO2,从而在糖酵解,三羧酸循环以及ATP的形成等生理进程中发挥着重要的作用。前期研究发现,猪PDK4基因在中国地方猪种梅山猪和外来品种大白猪骨骼肌中表达差异显著,并发现该基因与系水力、肌内脂肪含量、肌肉色值等重要肉质性状有显著相关。本研究拟对猪PDK4基因的启动子区域进行进一步的研究,找到启动子核心序列和主要的调控区,进而探索PDK4基因在猪中的表达机制。实验采用Real-time PCR方法、基因克隆、DNA测序和荧光素酶报告基因系统等手段,构建猪PDK4基因5’侧翼长片段及5’缺失系列报告载体。利用上述载体分别转染MEF-3T3 (mouse embryonic fibroblasts cells 3T3)(?)(?)PK15 (pig kidney cells)细胞,对不同片段的启动子的转录活性进行定性分析,获得猪PDK4基因启动子的不同活性区域。取得了如下结果：1,利用猪GAPDH基因为内参,通过Real-time PCR方法,采用2-ΔΔCt方法分析荧光定量结果,并进行单因素方差分析,以探明其组织表达谱。结果显示,PDK4基因在初生荣昌猪12个组织中均有表达,该基因在各组织间的表达量存在着显著性差异(P<0.01),其中在小肠、肾脏组织中PDK4的表达量显著高于其他各组织(P<0.01),在心脏和大脑中的表达量最低。2,通过启动子克隆、重组成功构建了含推测的猪PDK4基因启动子的六段5’端缺失报告基因载体：pGL3-122/+224(346bp)、pGL3-325/+224(549bp)、pGL3-504/+224(728bp)、pGL3-985/+224(1209bp)、pGL3-1868/+224(2092bp)、pGL3-2680/+224(2904bp)3,通过对猪PDK4启动子在PK15细胞和MEF-3T3细胞中的荧光素酶活性比较,发现该启动子活性在两种细胞间差异较大,在PK15细胞中活性较强,在MEF-3T3中活性较弱。PK15细胞是PDK4基因特异性表达细胞。4,通过对转染结果的分析和(?)TESS软件预测,确定了启动子核心区域并预测了可能的转录因子结合位点。猪PDK4基因5’侧翼区长片段具有较强的启动子活性,-122/+224区域具有基本启动子功能,-325/+224启动子活性最强,可能与此区域的C/EBPβ(CCAAT/Enhancer-bindingProteinβ)等转录因子结合位点有关进一步研究表明-325/-122区域和-2680/-1868存在正调控元件,这可能与在此区域内存在的Spl(stimulatoryprotein 1)、MEF2 (myocyte enhancer factor-2)等转录因子结合位点有关；在-1868/-325区域内存在着负调控元件,这可能与在此区域内存在的MyoD (myogenic determining factor)等转录因子结合位点有关。