MAGI3基因在调控成肌细胞增殖和分化中的应用

专利2026-02-10  20


本发明涉及生物学,具体地说,涉及magi3基因在调控成肌细胞增殖和分化中的应用。


背景技术:

1、骨骼肌又称横纹肌,由数以千计具有收缩能力的肌细胞群组成,并由结缔组织所覆盖和接合在一起,约占哺乳动物体重的40%,是机体主要的代谢活动场所,在机体能量代谢稳态调控中扮演着重要的角色。骨骼肌的形成主要依赖于细胞的分化与融合等复杂有序的过程。骨骼肌卫星细胞位于肌膜和基底膜之间,一般情况下,骨骼肌卫星细胞处于静止状态,当肌细胞受到损伤刺激或诱导时,卫星细胞才被激活,由单核的骨骼肌卫星细胞通过增殖分化形成多核的肌管细胞,进而形成新的肌纤维细胞。

2、成肌细胞增殖分化是影响畜禽生长发育和产肉量的关键因素之一,解析骨骼肌卫星细胞增殖分化作用及调控机制对于揭示影响肌肉生长发育的调控机制、提高畜禽的产肉性能及遗传改良均有重要意义。

3、magi3(membrane associated guanylate kinase, ww and pdz domaincontaining 3)是一种编码蛋白的基因,属于maguk家族,在细胞间连接处充当支架蛋白,从而调节各种细胞过程和信号传导途径。已有研究表明,在神经胶质瘤中,magi3的表达水平与肿瘤的抑制作用相关。此外,magi3基因在结直肠癌中的功能研究揭示magi3通过降解c-myc来调节结直肠癌的发生和发展。前期研究发现不同发育阶段的绵羊骨骼肌组织中magi3差异表达,且目前magi3在小鼠c2c12细胞及绵羊骨骼肌卫星细胞增殖分化中的作用尚不明确,有待进一步研究。

4、阐明magi3调控成肌细胞增殖和分化的作用,对于提高肉用家畜产肉性状及品种改良等具有重要意义。因此,有必要进一步探究magi3调控成肌细胞增殖和分化作用。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供magi3基因在调控成肌细胞增殖和分化中的应用。

2、为了实现本发明目的,第一方面,本发明提供magi3基因或含有该基因的生物材料在调控成肌细胞增殖和分化中的应用。

3、其中,来自小鼠的magi3基因在ncbi中的gene id为99470,来自绵羊的magi3基因在ncbi中的gene id为101118910。

4、进一步地,所述调控为正调控。

5、具体地,过表达magi3基因以促进小鼠c2c12或绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化;抑制或敲低magi3基因以抑制小鼠c2c12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。

6、进一步地,所述过表达的方式可选自以下1)~5),或任选的组合:

7、1)通过导入具有所述基因的质粒;

8、2)通过增加细胞染色体上所述基因的拷贝数;

9、3)通过改变细胞染色体上所述基因的启动子序列;

10、4)通过将强启动子与所述基因可操作地连接;

11、5)通过导入增强子。

12、所述质粒为真核表达载体,优选pcdna3.1(+)。

13、进一步地,所述抑制或敲低的方式可选自shrna、sirna、dsrna、mirna、cdna、反义rna/dna、低分子化合物、肽、抗体、crispr、talen、zfn基因编辑技术中的至少一种。

14、例如,用于抑制magi3基因表达的物质为干扰magi3基因表达的sirna。

15、优选地,对于小鼠magi3基因,编码所述sirna的核苷酸序列为:

16、sirna-mmu-1:5′-gcaagtcatcagagataat-3′(seq id no:1)

17、sirna-mmu-2:5′-ccatcagaatgtgcagaat-3′(seq id no:2)

18、优选地,对于绵羊magi3基因,所述sirna的序列为:

19、sirna-oar-1:5′-ggacuacaucugucagcaa-3′(seq id no:3)

20、5′-uugcugacagauguagucc-3′(seq id no:4)

21、sirna-oar-2:5′-gcugauacugggucuucaa-3′(seq id no:5)

22、5′-uugaagacccaguaucagc-3′(seq id no:6)

23、第二方面,本发明提供一种用于抑制小鼠c2c12细胞增殖和分化的试剂,有效成分为sirna,编码所述sirna的核苷酸序列为:

24、sirna-mmu-1:5′-gcaagtcatcagagataat-3′

25、sirna-mmu-2:5′-ccatcagaatgtgcagaat-3′

26、第三方面,本发明提供一种用于抑制绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化的试剂,有效成分为sirna,所述sirna的序列为:

27、sirna-oar-1:5′-ggacuacaucugucagcaa-3′

28、5′-uugcugacagauguagucc-3′

29、sirna-oar-2:5′-gcugauacugggucuucaa-3′

30、5′-uugaagacccaguaucagc-3′

31、借由上述技术方案,本发明至少具有下列优点及有益效果:

32、本发明首次发现过表达magi3能够显著促进小鼠c2c12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化;敲低magi3的表达后能够抑制小鼠c2c12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。进而提出magi3蛋白或其编码基因或含有其编码基因的生物材料在调控小鼠c2c12细胞及绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化中的应用。本发明揭示了magi3对小鼠c2c12细胞及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化具有重要调控作用,为今后进一步研究magi3基因在成肌细胞增殖和分化的作用机制及其家畜产肉性状改良奠定基础。



技术特征:

1.magi3基因在调控成肌细胞增殖和分化中的应用;

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述调控为正调控。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,过表达magi3基因以促进小鼠c2c12或绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化;抑制或敲低magi3基因以抑制小鼠c2c12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述过表达的方式选自以下1)~5),或任选的组合:

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述质粒为真核表达载体,优选pcdna3.1(+)。

6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述抑制或敲低的方式选自shrna、sirna、dsrna、mirna、cdna、反义rna/dna、低分子化合物、肽、抗体、crispr、talen、zfn基因编辑技术中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,对于小鼠magi3基因,编码所述sirna的核苷酸序列为:

8.用于抑制小鼠c2c12细胞增殖和分化的试剂,其特征在于,有效成分为sirna,编码所述sirna的核苷酸序列为:

9.用于抑制绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化的试剂,其特征在于,有效成分为sirna,所述sirna的序列为:


技术总结
本发明公开了MAGI3基因在调控成肌细胞增殖和分化中的应用。本发明首次发现过表达MAGI3能够显著促进小鼠C2C12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化;敲低MAGI3的表达后能够抑制小鼠C2C12及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化。本发明揭示了MAGI3对小鼠C2C12细胞及绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖和分化具有重要调控作用,为今后进一步研究MAGI3基因在成肌细胞增殖和分化的作用机制及其家畜产肉性状改良奠定基础。

技术研发人员:赵倩君,何思琦,陈倩,马月辉,浦亚斌
受保护的技术使用者:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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