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磷酸化酶激酶(phosphorylase kinase,PHK)是糖原分解代谢过程中的一种关键调节酶,包括α、β、γ、δ四个亚基,其中γ为催化亚基,γ亚基同时受到磷酸化酶激酶γ1(Phosphorylase kinaseγ1,PHKG1)和磷酸化酶激酶γ2(Phosphorylase kinaseγ2,PHKG2)基因编码,具有为机体肌肉收缩提供能量以及维持机体血糖平衡的作用。本试验以贵州从江香猪为研究对象,利用分子克隆技术、RNAi技术、细胞培养等技术,从分子水平和细胞水平分别研究PHKG1和PHKG2基因的功能。主要研究结果如下:(1)运用qRT-PCR技术检测从江香猪和大白猪不同组织间PHKG1和PHKG2基因的表达情况,发现PHKG1基因在大白猪和从江香猪背最长肌中表达量最高,在心脏、肝脏、脾脏、肾脏等内脏组织中表达量均较低,且该基因在大白猪和从江香猪肺组织中的表达量差异极显著(P<0.01);PHKG2基因在组织中表达量为脾>肺>大肠>小肠>脂肪>肝>肾>胃>心>背最长肌,在大白猪和从江香猪所有组织中的表达量差异不显著(P>0.05)。(2)本研究克隆获得贵州从江香猪和大白猪PHKG1基因编码区1167bp和PHKG2基因编码区1221bp,PHKG1基因序列与Gen Bank猪序列比对,存在4个碱基突变,与大白猪相比存在T945C突变,所编码的氨基酸序列无差异。将从江香猪、大白猪、Gen Bank猪序列(NM001166317)、巴马香猪(KJ186785)PHKG2基因序列分析比较发现,G236A、C431T、A726G、A807G、A816G和A867G为大白猪、从江香猪、巴马香猪共同突变,从江香猪存在A614G突变位点,引起第205位谷氨酸变成了丙氨酸。生物信息学分析发现,PHKG1和PHKG2蛋白均属于跨膜亲水性非分泌蛋白。PHKG1和PHKG2同源性高,所编码的蛋白结构也具有一定的相似性,可能具有相似的生物学功能。(3)针对PHKG1基因设计超表达载体p EGFP-N3-PHKG1和2条sh RNAi载体p LVX-Sh RNA-puro-PHKG1-1,p LVX-Sh RNA-puro-PHKG1-2以及1条阴性对照序列p LVX-Sh RNA-puro-PHKG1-NC,针对PHKG2基因设计超表达载体p EGFP-N3-PHKG2和4条sh RNAi载体p GPU6/GFP/Neo-PHKG2-1,p GPU6/GFP/Neo-PHKG2-2,p GPU6/GFP/Neo-PHKG2-3,p GPU6/GFP/Neo-PHKG2-4以及1条阴性对照序列p GPU6/GFP/Neo-PHKG2-NC,经初步双酶切以及测序验证所构建载体均成功。将所构建的超表达载体和RNAi载体转染至C2C12细胞株和从江香猪肾细胞中,进一步从细胞水平检测PHKG1和PHKG2基因的表达情况。结果显示,对PHKG1基因超表达后,能显著提高PHKG1、PHKG2、PGAM2(Phosphoglyce rate mutase,磷酸甘油酸变位酶)基因的表达,并且降低细胞中糖原含量水平;对PHKG1基因进行干扰后发现,sh RNA1-1转染后对PHKG1、PGAM2、GYS1(glycogen synthase 1(muscle),肌肉糖原合成酶)基因有显著的下调作用;对PHKG2基因超表达和干扰后,各糖原代谢相关基因PYGM(glycogen phosphorylase,muscle form,糖原磷酸化酶)、PGAM2、GYS1的表达分别上调和下调,细胞内糖原含量分别降低和提高,从超表达和RNAi正反两方面研究PHKG1、PHKG2基因的生物学功能,说明这2个基因对猪糖原代谢分解过程具有调控功能。