畜禽PPARα基因研究進(jìn)展

王朝陽 藍(lán)立明 白丁平 張福君 李昂

（1. 福建農(nóng)林大學(xué)，福州 350002；2. 吉林正方農(nóng)牧有限公司，梅河口 135000）

在畜禽生產(chǎn)上，脂質(zhì)代謝一直備受關(guān)注，肝臟作為機(jī)體脂類代謝的最大器官，探究其脂質(zhì)代謝機(jī)制一直為研究熱點(diǎn)，在水禽通過超飼生產(chǎn)肥肝等研究中更是重中之重。在肝臟脂質(zhì)代謝的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中，過氧化物酶體增殖物激活受體（Peroxisome proliferator-activated receptors，PPARs）是其中一個(gè)關(guān)鍵樞紐［1］。PPARs是一類需要配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，屬于核受體超家族（Nuclear-hormone receptor superfamily，NR），目前已知有 PPARα、PPARβ/δ和PPARγ三種亞型［2-4］，在動(dòng)物機(jī)體能量代謝過程中均發(fā)揮重要作用［5-6］。PPARα自19世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn)以來，其在脂類代謝中的作用機(jī)制一直備受關(guān)注，PPARα基因在動(dòng)物肝臟中廣泛控制著與游離脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)和β-氧化有關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)的表達(dá)，在脂類代謝和維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)方面具有重要意義［7］。

1 PPARα結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用機(jī)理

1.1 PPARα基因和蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

不同物種的PPARα基因結(jié)構(gòu)有明顯差異。鴨的PPARα基因cDNA 全長(zhǎng)1 430 bp，最長(zhǎng)開放閱讀框?yàn)? 407 bp，可編碼468個(gè)氨基酸［8］。山羊PPARα基因CDS區(qū)全長(zhǎng)1 413 bp，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，共編碼470個(gè)氨基酸［9］。豬PPARα基因全長(zhǎng)1 488 bp，可編碼468個(gè)氨基酸［10］。藏雞PPARα基因序列1 430 bp，開放閱讀框1 404 bp，也可編碼468個(gè)氨基酸［11］。而人類PPARα（NR1C1）基因位于第22號(hào)染色體22q12-q13.1位置，跨度大約93.2 kb堿基，同山羊、蔵雞等一樣，人類PPARα基因也可編碼468個(gè)氨基酸［12］。小鼠PPARα基因位于15E2染色體，也可編碼包括468個(gè)氨基酸的蛋白［2］，其PPARα基因轉(zhuǎn)錄的mRNA均有8個(gè)外顯子編碼，包括外顯子1，2和部分外顯子3編碼的5′非編碼區(qū)，外顯子3其余部分和外顯子4-8編碼的PPARα編碼區(qū)［13］，外顯子8最后232 bp堿基編碼PPARα基因的3′端非編碼區(qū)［14］。

PPARα蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同NR其他成員相似，由A/B、C、D和E/F幾個(gè)結(jié)構(gòu)域組成［15］，如圖1所示。A/B域位于PPARα蛋白N末端，該區(qū)域包含激活功能區(qū)，其轉(zhuǎn)錄因子活性低且不受配體約束，可通過磷酸化作用及與其他結(jié)構(gòu)域互作調(diào)節(jié)PPARα功能，其基因轉(zhuǎn)錄特異性由受體中A/B結(jié)構(gòu)域的功能特異性序列決定［16］。C結(jié)構(gòu)域?yàn)镈NA結(jié)合區(qū)（DNA-binding domain，DBD），之后為柔性鉸鏈區(qū)（Hinge）即結(jié)構(gòu)域D，其連接著DBD區(qū)和配體結(jié)合區(qū)E（Ligandbinding domain，LBD）。D結(jié)構(gòu)域上的柔性鉸鏈區(qū)可識(shí)別輔抑制蛋白即阻遏蛋白上的阻遏功能域，并與其結(jié)合，在輔抑制區(qū)與輔激活區(qū)有部分重疊，能夠使PPARα、DNA、配體及蛋白質(zhì)相互結(jié)合［17］。

鴨PPARα蛋白中α-螺旋較多，該蛋白質(zhì)含有1段短的核定位信號(hào)序列KKNRNKC，在引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核過程中發(fā)揮作用，同時(shí)還有2個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)組成的DBD區(qū)及1段LBD區(qū)。山羊PPARα蛋白是一種結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的帶負(fù)電的親水性蛋白，以α-螺旋和無規(guī)則卷曲為主，無信號(hào)肽和跨膜蛋白，屬于膜內(nèi)蛋白，其蛋白序列中總共有49個(gè)磷酸化位點(diǎn)，9個(gè)糖基化位點(diǎn)。蛋白結(jié)構(gòu)高度保守，保守結(jié)構(gòu)域中含有明顯的DBD區(qū)域和LBD區(qū)域。三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)其蛋白主要為通過長(zhǎng)鏈卷曲連接的2個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)域，且均以helix-螺旋結(jié)構(gòu)為主。藏雞PPARα蛋白為不穩(wěn)定酸性蛋白，存在27個(gè)磷酸化位點(diǎn)和4個(gè)糖基化位點(diǎn)，無信號(hào)肽和跨膜螺旋結(jié)構(gòu)，其二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中α-螺旋占37.61%，β-折疊占16.67%，無規(guī)則卷曲比例占45.73%。

圖1 PPARα蛋白結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 PPARα配體分類及其表達(dá)模式

PPARα作為細(xì)胞核受體，能夠與特異性配體結(jié)合并被激活，進(jìn)而啟動(dòng)PPARα信號(hào)通路，發(fā)揮其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)控功能。其激動(dòng)劑可以分為外源性配體和內(nèi)源性配體兩大類。外源性配體是合成化合物，又稱過氧化物酶體增殖子（Peroxisome proliferators，PPs），內(nèi)源性配體是生物分子類，為機(jī)體本身大分子物質(zhì)或代謝生成的小分子中間產(chǎn)物，兩者在PPARα表達(dá)中均發(fā)揮重要作用。

1.2.1 PPARα外源性配體 PPs包括安妥明、非諾貝特、納非烯、環(huán)丙貝特、Wy-14 643（哌啶酸）等降血脂藥物［18］，以及增塑劑鄰酞酸二辛酯（Diethylhexyl phthalate，DEHP）、己二酸二辛酯［Di（2-ethylhexyl）adipate，DEHA］等工業(yè)試劑，另外某些食品調(diào)味劑、除草劑、殺蟲劑和白三烯D4受體拮抗劑等也可作為PPARα配體［19］。Wy-14 643作為PPARα的外源性配體，具有良好的降血脂作用，有研究表明，經(jīng)Wy-14 643處理過的鼠，其肝臟內(nèi)脂質(zhì)代謝重要途徑β-氧化及ω-氧化的相關(guān)氧化代謝酶活性升高，過氧化物酶體數(shù)量增多體積增大，肝臟內(nèi)脂肪酸氧化活動(dòng)增強(qiáng)，而過氧化物酶體增殖及β-氧化代謝酶活性升高，又可引發(fā)DNA損傷，進(jìn)而改變細(xì)胞增殖周期，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［20］。其他外源性配體雖然結(jié)構(gòu)各異，但其對(duì)鼠肝臟脂代謝作用機(jī)制跟Wy-14 643基本相同。

1.2.2 PPARα內(nèi)源性配體 充當(dāng)PPARα配體的內(nèi)源性分子包括脂肪酸及脂肪酸衍生物。PPARα大多數(shù)內(nèi)源性配體已通過體外方法鑒定，膳食飽和脂肪酸（Saturated fatty acids，SFA）和不飽和脂肪酸（Unsaturated fatty acids，UFA）都可作PPARα直接配體，動(dòng)物機(jī)體內(nèi)脂肪酸分解和新脂肪酸合成過程中生成的某些中間產(chǎn)物可作為PPARα最終配體［21］，此外，機(jī)體內(nèi)某些酶如8-、12-、15-和5-脂肪氧合酶（Lipoxygenases，LO），環(huán)氧合酶（Cyclooxygenases，COX），細(xì)胞色素 P450（Cytochrome P450，CYP450）以脂肪酸為底物生成的物質(zhì)也可作為PPARα配體［22-24］。盡管動(dòng)物機(jī)體內(nèi)有許多合成配體能有效激活PPARα，但PPARα幾乎主要起脂質(zhì)感應(yīng)作用以調(diào)節(jié)機(jī)體能量燃燒［25-26］。有研究表明，PPARα能感知某些內(nèi)源性脂質(zhì)代謝中間產(chǎn)物作為配體，并通過誘導(dǎo)下游脂質(zhì)代謝相關(guān)基因參與其運(yùn)作，脂肪?；o酶A氧化酶1（Acyl-CoA oxidase1，Acox1）是脂肪酸β-氧化體系的第一個(gè)酶，也是限速酶，F(xiàn)ransen和Yeldandi等［27-28］通過敲除小鼠體內(nèi)Acox1基因探究激活PPARα對(duì)肝臟代謝作用的影響。結(jié)果表明，小鼠缺乏Acox1后肝細(xì)胞內(nèi)極長(zhǎng)鏈脂肪酸在積累，且極長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A因缺乏Acox1不能進(jìn)入脂肪酸氧化途徑，其未代謝底物便可作為內(nèi)源性配體激活PPARα。此外，通過小鼠基因敲除實(shí)驗(yàn)證明，烯酰輔酶A水合酶/ L-3-羥?；o酶A脫氫酶（Enoyl-CoA hydratase/L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase，L-PBE/MFP1），D-3-羥基?；o酶A脫水酶/ D-3-羥基酰基輔酶A脫氫酶（D-3-hydroxyacyl-CoA dehydratase/D-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase，D-PBE/MFP2） 和甾醇載體蛋白x（Sterol carrier protein x，SCPx）是降解PPARα內(nèi)源性配體所必須的［29-33］，而其他如脂肪酸合成酶（Fatty acid synthase，F(xiàn)AS），脂肪乙酰輔酶A合成酶（Fatty acyl-CoA synthetase，F(xiàn)ACS）和某些LO是生成PPARα配體所必須的［34-37］。

1.2.3 PPARα表達(dá)模式 同NR家族許多非類固醇成員一樣，PPARα可與另一種核受體類視黃醇X受體（Retinoid X receptor，RXR）組成異源二聚體［38］。如圖2，PPARα/RXR異二聚體可與靶基因啟動(dòng)子上游的PPRE反應(yīng)元件（PPRE：AGGTCA N AGGTCA，N可是任意一個(gè)核苷酸）結(jié)合，調(diào)節(jié)其基因表達(dá)［39］。PPARα/RXR異二聚體不受PPARα配體約束，可募集共抑制因子復(fù)合物如核共抑制劑（N-CoR）并抑制靶基因轉(zhuǎn)錄［40］。在細(xì)胞質(zhì)中被配體激活后，共抑制因子復(fù)合物從PPARα/RXR異二聚體釋放，而共激活劑復(fù)合物如類固醇受體共激活因子-1（Steroid receptor coactivator-1，SRC-1）將被募集到靶基因啟動(dòng)子區(qū)以啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄［41］。

圖2 PPARα表達(dá)模式示意圖

2 PPARα基因?qū)Ω闻K脂代謝的調(diào)控機(jī)制

肝臟作為機(jī)體最大的能量代謝器官，可以協(xié)調(diào)脂肪酸和葡萄糖代謝，是全身能量穩(wěn)態(tài)的中心參與者。肝臟內(nèi)脂肪代謝主要包括脂肪生成、脂肪酸氧化代謝和脂質(zhì)分泌3個(gè)方面［42］。核受體PPARs家族的3個(gè)亞型雖已被證明均可參與肝臟的脂質(zhì)代謝過程，但PPARγ主要調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)合成，而PPARα主要功能為調(diào)節(jié)肝臟脂肪酸氧化代謝和能量消耗［43-45］。在動(dòng)物肝臟內(nèi)，PPARα主要通過被PPs、SFA、UFA及其衍生物即不同特異性配體激活，從而介導(dǎo)其靶基因調(diào)節(jié)脂肪酸合成代謝［46-47］，對(duì)動(dòng)物肝臟脂肪代謝乃至整個(gè)機(jī)體脂肪酸穩(wěn)態(tài)具有重要意義。

2.1 PPARα基因影響肝臟脂肪合成

肝臟內(nèi)的脂肪生成主要包括新生脂肪酸合成和將新生脂肪酸轉(zhuǎn)化為甘油三酯兩個(gè)過程。在肝臟內(nèi)，脂肪生成受轉(zhuǎn)錄因子固醇元件結(jié)合蛋白（Sterol regulatory element-binding protein，SREBP-1c）， 碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（Carbohydrate responseelement binding protein，ChREBP）和PPARγ共同調(diào)控［48-51］。其中SREBP-1c可調(diào)節(jié)糖酵解和脂質(zhì)生成基因表達(dá)，如硬脂酰輔酶A去飽和酶（Stearoyl CoA desaturase，Scd-1）和FAS，進(jìn)而調(diào)控肝臟內(nèi)脂肪生成過程［52］。

研究表明，PPARα可通過調(diào)節(jié)初級(jí)轉(zhuǎn)錄因子SREBP-1c和肝 X 受體 α（Liver X receptor α，LXRα）來增加Scd-1和其他脂肪生成基因的轉(zhuǎn)錄從而影響脂肪生成。通過敲除小鼠體內(nèi)PPARα基因發(fā)現(xiàn)，LXRα非甾體配體合成可有效誘導(dǎo)脂肪生成基因，證明PPARα可參與內(nèi)源性LXRα配體生成［52］。PPARα在肝臟合成脂肪過程中的作用雖然不大，但其轉(zhuǎn)錄因子在脂肪酸氧化代謝過程中的調(diào)控作用似乎自相矛盾，推測(cè)PPARα參與脂肪生成可能是處于某種故障-安全補(bǔ)償機(jī)制。

2.2 PPARα基因調(diào)控肝臟脂肪酸氧化代謝

肝臟在脂肪酸氧化中起重要作用，其脂肪酸氧化過程受PPARα調(diào)控［53］。肝臟內(nèi)脂肪酸氧化過程主要發(fā)生3個(gè)亞細(xì)胞器中，大部分β-氧化在線粒體和過氧化物酶體內(nèi)進(jìn)行，而由CYP4A催化的ω-氧化發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)［54］。這三條脂肪酸氧化代謝通路中的一些關(guān)鍵酶均具有PPRE元件，且主要受PPARα調(diào)控。另外，PPARβ/δ也可以參與調(diào)控一些酶活性［55］。

線粒體β-氧化主要參與短鏈（＜C8），中鏈（C8-C12）和長(zhǎng)鏈（C12-C20）脂肪酸的氧化過程，可使脂肪酸轉(zhuǎn)變成酮體進(jìn)而作為肝外組織的能量氧化底物，也可在饑餓期間進(jìn)入三羧酸循環(huán)以進(jìn)一步氧化成水和二氧化碳，是脂肪酸生成能量的主要來源［53］。脂肪酸在氧化之前需轉(zhuǎn)化為?；o酶A，線粒體β-氧化的第一步是脂肪?；o酶A酯通過直鏈?；o酶A脫氫酶家族進(jìn)行α-β-脫氫；第二、第三和第四步主要有2-烯酰輔酶A水合酶、3-羥酰輔酶A脫氫酶和3-酮酰輔酶A硫解酶（Peroxisomal thiolase，PTL）活性的異源三聚體蛋白參與［25］。PPARα可調(diào)節(jié)長(zhǎng)鏈?；o酶A合成酶（Long chainacyl-CoA synthetases，ACSL）和肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1（Carnitine palmitoyltransferase-1，CPT1），對(duì)于產(chǎn)生脂肪?；o酶A和促進(jìn)脂肪酰肉毒堿進(jìn)入線粒體至關(guān)重要［56］。此外，PPARα基因作為核受體，可通過脂質(zhì)家族成員Lipin1的編碼轉(zhuǎn)錄激活，并通過與Lipin1和PPARγ輔助激活因子-1α（PGC-1α）的直接協(xié)同相互作用激活參與線粒體脂肪酸氧化代謝的許多基因的表達(dá)［57］。PGC-1α-PPARα 回路可在 Lipin-1誘導(dǎo)型共激活因子的作用下，增加參與脂肪酸β-氧化，TCA循環(huán)和線粒體呼吸鏈的基因的表達(dá)［58］。

過氧化物酶體β-氧化是流線型朝向代謝，可參與極長(zhǎng)鏈脂肪酸（＞C20），2-甲基支鏈脂肪酸，前列腺素類化合物，二元羧酸和C27膽汁酸的中間體二羥基甾醇酸和三羥基甾醇酸的氧化代謝［59-60］。過氧化物酶體β-氧化的底物不夠豐富且毒性相對(duì)較大，并且它們不能被線粒體β-氧化系統(tǒng)處理，然而，過氧化物酶體β-氧化可縮短極長(zhǎng)鏈脂肪酸鏈長(zhǎng)，鏈縮短的?；o酶A可被分流到線粒體完成β-氧化。過氧化物酶體β-氧化有誘導(dǎo)型和非誘導(dǎo)型兩種，已有研究證明過氧化物酶體增殖物在過氧化物酶體系β-氧化系統(tǒng)中的協(xié)同誘導(dǎo)作用受PPARα調(diào)控［61］。在PPARα調(diào)控誘導(dǎo)型過氧化物酶體β-氧化途徑中，ACOX1將極長(zhǎng)鏈脂肪?；o酶A分解為相應(yīng)的反式-2-烯酰輔酶A為第一反應(yīng)、第二反應(yīng)和第三反應(yīng)中，L- PBE / MFP1經(jīng)過水合脫氫反應(yīng)生成酮脂酰輔酶A，再由PTL轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，成為比原始分子短兩個(gè)碳原子的?；o酶A。縮短的?；o酶A重新進(jìn)入β-氧化循環(huán)，該過程可重復(fù)約5個(gè)循環(huán)，能去除10個(gè)碳原子，最后縮短至適當(dāng)長(zhǎng)度的?；o酶A可轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體完成β-氧化［62］。在該氧化途徑中，ACOX1、L-PBE / MFP1和PTL三種基因都受到PPARα嚴(yán)格調(diào)控［63］。在非誘導(dǎo)過氧化物酶體β-氧化系統(tǒng)中，2-甲基-支鏈脂肪酰輔酶A為第一步反應(yīng)的底物，可在非誘導(dǎo)型ACOX2作用下生成支鏈-脂酰輔酶A，支鏈-脂酰輔酶A通過D-PBE/ MFP2轉(zhuǎn)化為3-酮酰輔酶A，最后經(jīng)具有硫解酶活性的 SCPx 分解［62］。

微粒體ω-氧化由PPARα調(diào)控的CYP4A酶進(jìn)行調(diào)節(jié)。SFA、UFA在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)ω-羥基化作用可生成ω-羥基脂肪酸，再經(jīng)脫氫后可在胞質(zhì)溶膠中產(chǎn)生有劇毒的二羧酸，二羧酸被轉(zhuǎn)化成二羧基輔酶A并進(jìn)入過氧化物酶體誘導(dǎo)型β-氧化系統(tǒng)進(jìn)一步代謝［64］。ω-氧化生成的二羧酸可以作為過氧化物酶體β-氧化體系的底物進(jìn)行反應(yīng)，也可以作為PPARα的配體，誘導(dǎo)PPARα活化進(jìn)而調(diào)控肝臟內(nèi)脂肪酸的3種主要氧化途徑。

3 PPARα在畜禽方面的研究進(jìn)展

有關(guān)PPARs早期研究便證明其3種亞型主要作用于動(dòng)物機(jī)體能量代謝方面，因此PPARα基因在畜牧學(xué)上現(xiàn)階段的研究主要集中于PPARα對(duì)畜禽能量代謝調(diào)控機(jī)理的探索，不同畜禽品種PPARα基因結(jié)構(gòu)及分子特性的分析以及PPARα基因與畜禽部分經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性的探究。

3.1 對(duì)PPARα調(diào)控畜禽能量代謝機(jī)理的探索

近年來研究發(fā)現(xiàn)，PPARα的mRNA表達(dá)與畜禽動(dòng)物能量代謝相關(guān)，可一定程度上調(diào)節(jié)畜禽機(jī)體的脂肪酸代謝及脂肪沉積等活動(dòng)。陳興勇等［64］發(fā)現(xiàn)PPARα于皖西白鵝育肥20 d高表達(dá)，育肥30 d低表達(dá)（P＜0.000 1），且其表達(dá)量上升伴隨UFA/SFA含量上升，同時(shí)SFA含量下降，推測(cè)皖西白鵝PPARα基因的相對(duì)表達(dá)量與脂肪酸組成顯著相關(guān)，可作為脂肪酸性狀選育的候選基因［26］。林婄婄等［65］通過研究廣靈大尾羊和小尾寒羊兩種具有顯著尾型差異的綿羊發(fā)現(xiàn)，PPARα和PPARγ基因在不同月齡個(gè)體的幾種脂肪組織中mRNA均有表達(dá)，且淺層脂肪組織的表達(dá)量低于深層脂肪組織，二者在調(diào)節(jié)脂肪代謝方面的功能相反，但是存在協(xié)同作用。羅錦標(biāo)等［66］研究發(fā)現(xiàn)在填飼前后朗德鵝的11種組織中，PPARα在除腹脂外其他10種組織中都有表達(dá)，較高表達(dá)于肝臟、腎臟等組織，填飼后發(fā)現(xiàn)其在腎臟中依然高表達(dá)，與PPARγ基因表達(dá)情況對(duì)比，證明PPARα與PPARγ表達(dá)模式并不一致，即PPARs亞型在不同組織的脂肪代謝調(diào)控中具有不同功能。賀綦等研究表明PPARα基因可顯著促進(jìn)雞L-FABP基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控脂肪酸的代謝活動(dòng)［67］。徐凱等［68］通過檢測(cè)在馬身豬和大白豬不同月齡個(gè)體的肝臟內(nèi)PPARα基因mRNA的表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，這兩種不同脂肪型豬肝臟組織PPARα基因的mRNA呈規(guī)律性變化且存在差異，說明豬PPARα可能是肝臟脂質(zhì)代謝的調(diào)控因子，可進(jìn)一步調(diào)控豬脂肪沉積。饒遼源等檢測(cè)到山羊PPARα基因在腎臟和肝臟中表達(dá)量較高，在心臟中中度表達(dá)，在肺臟和脾臟中相對(duì)低表達(dá)，說明PPARα基因可能與體內(nèi)脂肪氧化、脂質(zhì)代謝和抗氧化應(yīng)激等調(diào)控功能有關(guān)［9］。

3.2 對(duì)畜禽PPARα基因結(jié)構(gòu)及分子特性的分析

有關(guān)畜禽PPARα基因結(jié)構(gòu)及分子特性的分析研究表明，不同物種間PPARα基因結(jié)構(gòu)存在差異，其蛋白結(jié)構(gòu)也有所不同。馬云等［8］證明鴨PPARα基因核苷酸序列與所編碼氨基酸序列與雞、胸草雀、人、牛、家馬等均具有同源性，且其進(jìn)化關(guān)系與雞最為密切，親緣關(guān)系最近。李彥瑩等［69］擴(kuò)增出鴨PPARα啟動(dòng)子序列，其長(zhǎng)2 526 bp，存在典型的CAAT-box、TATA-box順式作用元件，預(yù)測(cè)存在特異性蛋白1（Specificity protein 1，Sp1）、核因子 κB（Nuclear factor kappa B，NF-κB） 和 CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白（CCAAT/enhancer bindingprotein alpha，C/EBP-α）轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)。饒遼源等［9］擴(kuò)增并克隆山羊PPARα基因CDS編碼區(qū)，其氨基酸序列與綿羊和牛同源性最高。馮秉仁等［10］發(fā)現(xiàn)豬PPARα基因與貓、犬親緣關(guān)系最近，可編碼468個(gè)氨基酸，平均分子質(zhì)量為52.17 kD，為不穩(wěn)定的親水蛋白，該蛋白不存在信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)域，包含9個(gè)潛在的O-糖基化位點(diǎn)和28個(gè)磷酸化位點(diǎn)二級(jí)結(jié)構(gòu)由α螺旋、β轉(zhuǎn)角、延伸鏈和隨機(jī)卷曲組成，具有Zn-C4和HOLI兩個(gè)功能結(jié)構(gòu)域，系統(tǒng)進(jìn)化分析顯示。

3.3 與畜禽經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性的探究

在探究PPARα與畜禽部分經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性方面，大多為PPARα基因多態(tài)性與畜禽的生長(zhǎng)性狀、脂肪性狀、肉質(zhì)性狀、屠宰性狀等經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)聯(lián)研究。武子寅等［70］檢測(cè)雞PPARα基因編碼區(qū)SNPs發(fā)現(xiàn)，雞PPARα基因編碼區(qū)630 bp處有一個(gè)C→T突變，形成CC、CT和TT三種基因型，且試驗(yàn)雞群不同基因型個(gè)體間在失水率、系水力及肌內(nèi)脂肪含量等肉質(zhì)性狀上均出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），證明PPARα基因可能參與雞的糖脂代謝和能量代謝，可篩選為影響雞肉質(zhì)性狀候選基因進(jìn)行進(jìn)一步研究。方文良等［71］通過擴(kuò)增牛PPARα基因內(nèi)含子3片段檢測(cè)出SNP位點(diǎn)44087（G/A），并發(fā)現(xiàn)中國荷斯坦奶牛PPARα基因44 087（G/A）位點(diǎn)普遍表現(xiàn)為GG基因型頻率最高，且GA基因型是優(yōu)良基因型，其個(gè)體的體細(xì)胞評(píng)分（SCS）、乳蛋白率、耐熱指標(biāo)等均優(yōu)于GG基因型個(gè)體，因此44 087（G/A）位點(diǎn)GA基因型可作為中國荷斯坦奶牛的人工選擇依據(jù)，以降低奶牛熱應(yīng)激危害，提高牛奶品質(zhì)和產(chǎn)量。李芬等［72］以中國地方黃牛為對(duì)象研究發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)牛PPARα基因第7外顯子164 bp處存在SNP（C/T），且該位點(diǎn)CC和CT兩種基因型個(gè)體之間在體斜長(zhǎng)指標(biāo)上有顯著差異（P＜0.05），表明該位點(diǎn)可能作為黃牛生長(zhǎng)性狀輔助選擇指標(biāo)之一。田亞東等［73］以安卡×固始雞F2資源群為試驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)，PPARα基因外顯子存在SNP位點(diǎn)，且其多態(tài)性顯著影響雞腹脂重和腹脂率（P＜0.05），可以作為分子標(biāo)記用于雞脂肪性狀的分子標(biāo)記輔助選擇。

4 小結(jié)

隨著轉(zhuǎn)錄組、代謝組及蛋白組多組學(xué)技術(shù)水平的提高和生物信息學(xué)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的畜牧研究已經(jīng)逐漸深化到機(jī)體代謝過程中基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及分子互作影響，在畜禽脂質(zhì)代謝方面的研究也借助高通量測(cè)序和多組學(xué)結(jié)合分析等手段從原始的種間差異研究過度到個(gè)體間基因調(diào)控的差異，并逐漸完善畜禽脂代謝過程各關(guān)鍵基因和分子的互作機(jī)制。PPARα基因作為肝臟脂質(zhì)代謝調(diào)控的關(guān)鍵樞紐，在畜牧研究上進(jìn)一步探究其基因功能以及完善其信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，鑒定信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程所涉及的轉(zhuǎn)錄因子、靶基因、相關(guān)配體及輔佐因子的種類及作用，以及明確相關(guān)通路互作機(jī)制等仍需要進(jìn)一步努力探究。研究PPARα基因及其信號(hào)通路調(diào)控畜禽肝脂代謝機(jī)制無疑可促進(jìn)畜牧生產(chǎn)上與脂代謝相關(guān)經(jīng)濟(jì)性狀的選擇，在畜牧生產(chǎn)應(yīng)用方面有重要意義。