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碳酸酐酶家族(Carbonic anhydrases,CAs),两步反应催化CO2的可逆水合反应(CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+)以形成碳酸氢盐和质子以维持胞内、胞外酸碱平衡。碳酸酐酶Ⅲ(Carbonic anhydraseⅢ,CAⅢ)属于CA家族,但是在组织分布、催化CO2活性上都与其它同工酶不同。主要是因为CAⅢ蛋白64位氨基酸的改变(His→Lys)及两个半胱氨酸和两个反应性的巯基。目前,CAⅢ基因主要在人、鼠肌肉和脂肪表型进行研究,而猪上对细胞增殖的表型研究相对较少。因此本试验通过RT-PCR和克隆测序获得猪CAⅢ基因的CDS序列;通过生物信息学技术预测该基因编码的蛋白质的结构、功能、定位等;利用qRT-PCR技术检测CAⅢ基因的时空表达特征;利用同源重组方法和CRISPR/Cas9技术构建pcDNA 3.1-EGFP-CAⅢ过表达载体及敲除载体,并转染至PK15细胞中,qRT-PCR检测细胞增殖和凋亡相关基因ki67、Casparse3和Parp2 mRNA表达量,CCK-8检测细胞增殖率;通过在PK15细胞中添加甲基化抑制剂试验检测CAⅢ基因是否受DNA甲基化调控,以探讨CAⅢ基因对细胞增殖的影响及作用机制。试验结果表明,CAⅢ编码260个氨基酸。由α-螺旋及β-转角等折叠形成一个无信号肽在细胞质发挥作用的亲水性碱性蛋白。CAⅢ基因在各个组织中均有表达。大白猪和马身猪在0、1、2月龄低表达且差异不显著,在3月龄逐渐增加且差异极显著,4月龄开始下降,5月龄(马身猪)开始升高且表达量最高。功能验证结果表明,pcDNA3.1-EGFP-CAⅢ载体转入PK15细胞中,细胞增殖基因ki67 mRNA表达量增加,凋亡基因Caspare3和Parp2 mRNA减少,且细胞增殖率增加,pHS-CR054-CAⅢ试验结果反之。甲基化试验结果表明,添加20μmol/L甲基化抑制剂,CAⅢmRNA表达量增加,但是PK15细胞增殖率降低。本研究成功克隆了猪CAⅢCDS区并分析该基因的生物信息学及时空表达特性。成功构建过表达和敲除载体探讨CAⅢ基因对细胞增殖作用,并验证CAⅢ基因受甲基化的调控,该基因可能受DNA甲基化的调控从而对细胞增殖产生影响。