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钙蛋白酶系统与畜禽肉质性状高度相关,主要包括钙蛋白酶和钙蛋白酶抑制蛋白,钙蛋白酶系统广泛参与机体信号转导、细胞增殖和肌肉生长等生理过程,特别是在肌原纤维更新和宰后肉嫩化中起重要作用。钙蛋白酶(Calpain, CAPN)在生物体内普遍存在,它是一种依钙半胱氨酸蛋白酶,在活体中与肌肉内蛋白质降解等许多细胞过程密切相关,在动物宰后影响肉的嫩度。钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin, CAST)是一种内源性的、需Ca2+激活的钙蛋白酶抑制剂,能抑制肌肉内蛋白质降解,屠宰之后可降低钙蛋白酶的活性,降低蛋白质水解。大量研究表明：CAPN基因及CAST基因将成为研究畜禽肉质性状的重要候选基因。本研究以牛及绵羊的CAPN1基因及CAST基因mRNA序列为基础,采用T-A及RACE的方法分别克隆了山羊CAPN1基因及CAST基因II型转录本(以下简称CASTⅡ基因),获得了全长2267bp的CAPN1基因cDNA序列及2474bp的CASTII基因cDNA序列,将序列提交至NCBI,获得两个基因登陆号(HQ718593和HM053645),这是CAPN1基因及CASTⅡ基因在山羊上首次的序列报道。CAPN1基因包括完整的开放阅读框2151bp,编码716个氨基酸；CASTⅡ基因包括完整的开放阅读框1695bp,编码564个氨基酸,氨基酸序列中存在4个保守结构域和1个保守七肽序列。生物信息学分析表明：山羊CAPN1蛋白的氨基酸序列与其它物种(特别是与哺乳动物)的同源性较高,而山羊CASTⅡ蛋白除与绵羊及牛同源性较高外,与其它物种同源性都较低；疏水性分析发现CAPN1蛋白及CASTⅡ蛋白可能都是亲水性的；跨膜性预测显示CAPN1蛋白及CASTⅡ蛋白都不是跨膜蛋白;磷酸化位点预测显示CAPN1氨基酸序列含用24个Ser磷酸化位点,8个Thr磷酸化位点,8个Tyr磷酸化位点；CASTⅡ氨基酸序列含用20个Ser磷酸化位点,14个Thr磷酸化位点,1个Tyr磷酸化位点；二级结构预测显示CAPN1氨基酸序列中包含α-螺旋：42.04%,无规卷曲：43.16%,延伸片断：14.80%；CASTⅡ氨基酸序列包含α-螺旋：25.89%,无规卷曲：71.45%,延伸片断：2.66%。通过实时荧光定量RT-PCR技术分析了CAPN1及CASTⅡ基因在天府肉羊部份组织中的表达情况。结果表明：CAPN1基因及CASTⅡ基因在所选择的天府肉羊7个组织(心、肝、脾、肺、肾、眼肌、腿肌)中均有表达,肌肉组织是表达的优势组织。CAPN1基因在半岁羊的各组织中,腿肌的表达量最高,极显著高于眼肌与肝脏(P<0.01),眼肌与肝脏的表达量又极显著高于其它组织(P<0.01)；在眼肌组织中,CAPNl基因的表达量随着年龄的增长先增加后降低,在1岁时的表达量最高,极显著高于其它年龄段时的表达量(P<0.01)。CASTⅡ基因在半岁羊的各组织中,眼肌的表达量最高,与腿肌差异显著(P<0.05),极显著高于内脏各组织(P<0.01)；在眼肌组织中,CASTⅡ基因的表达量随着年龄的增长而增加,3岁时的表达量最高。