小肠代谢蛋白中赖氨酸、蛋氨酸对产奶性能的影响

小肠代谢蛋白中赖氨酸、蛋氨酸对产奶性能的影响

谭继忠白智迪北京绿荷牛业有限责任公司小务奶牛场

韩建林陶春卫万琨北京亚禾营养高新技术有限责任公司

本试验通过在奶牛日粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸，在奶牛小肠代谢赖氨酸:小肠代谢蛋氨酸(MPlys:MPmet) 3:1条件下，调整奶牛日粮配方中MPlys和MPmet的不同水平，来研究MPlys和MPmet不同水平对荷斯坦奶牛干物质采食量、产奶量、乳指标、饲料转化率等生产性能的影响。

试验采用对比试验设计，选取头胎荷斯坦奶牛140头为试验组，试验阶段Ⅰ(8月19日~9月6日)饲喂MPlys和MPmet含量为7.2%、2.4%的基础日粮，试验阶段Ⅱ(9月7日~9月30日)喂MPlys和MPmet含量分别为6.6%、2.2%的试验日粮，试验期内监测生产性能指标，并与2012年同期的135头头胎荷斯坦奶牛相关生产性能指标进行比较。

结果显示：当试验阶段Ⅰ结束时，期末比期初产奶量提高了3.34kg/头·天，提高了10.48%，试验阶段Ⅰ平均提高1.45kg/头·天，比对照组增加1.48kg/头·天，提高了4.44%，差异极显著(p<0.01);试验阶段Ⅱ，当MPlys和MPmet水平降为6.6%、2.2%时，产奶量明显下降，试验阶段Ⅱ比试验阶段Ⅰ平均产奶量平均降低1.5kg/头·天，但比试验前提高了1.84kg/头·天，试验组比对照组增加1.62kg头·天，提高了4.86%，差异极显著(p<0.01);整个试验期(8月19日~9月30日)，试验组期末比期初产奶量增加1.66kg/头·天，试验组全期单产增加量比对照组增加1.55kg，提高了4.65%，差异极显著(p<0.01)。

试验组干物质采食量在试验阶段Ⅰ持续增加，试验阶段Ⅱ明显下降，可能与氨基酸水平有关，还可能与青贮质量有关。整个试验期，试验组与对照组干物质采食量差异不显著(p>0.05)，试验组饲料转化率由1.55提高到1.62，提高了4.52%;试验组乳脂率、乳蛋白等理化指标也有明显改善。在本试验条件下，提高日粮小肠代谢蛋白中氨基酸水平可增加产奶量，改善牛奶品质，提高饲料转化率。

氨基酸平衡理论在猪和家禽等单胃动物上已经有了广泛的应用，氨基酸平衡日粮可以提高动物对饲料蛋白质的利用率，降低尿氮损失。研究证明，奶牛的第一和第二限制性氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，长期饲喂缺乏赖氨酸和蛋氨酸的日粮，将严重影响奶牛的乳蛋白含量或产奶量。红敏等对两个牧场的160头奶牛日粮中添加包被赖氨酸，结果分别使产奶量提高0.88kg/d和0.6kg/d，乳脂率和乳蛋白率也有提高趋势。韩兆玉等在奶牛日粮中添加过瘤胃蛋氨酸，可以提高奶中酪蛋白、乳脂率和乳蛋白水平，对高产牛有提高产奶量的趋势。所以

图3 产奶量对比曲线

本次试验结果与美国NRC代谢蛋白含量和氨基酸水平对荷斯坦泌乳牛产奶性能的影响相一致，即提高奶牛小肠代谢蛋白中氨基酸水平有促进产奶的作用，并且差异显著，同时产奶量的高低与赖氨酸和蛋氨酸水平呈正相关。

从2011年11月开始在RationAll饲料配方软件中引入MP和MPlys(代谢蛋白赖氨酸)、MPmet(代谢蛋白蛋氨酸)指标，并将MPlys和MPmet的含量提高到6.3%、2.1%，赖氨酸/蛋氨酸为3:1，MP到10.8%，结果平均泌乳天数143天的250头高产牛头日产从38~39kg 提高到41~42kg，而原配方MPlys和MPmet的含量分别为6%、2.1%，赖氨酸/蛋氨酸为2.83:1，MP为9.18%，通过比较不难发现，到达小肠中的代谢蛋白和氨基酸的数量与组成，对荷斯坦泌乳牛产奶牛性能具有重要影响。笔者还发现，在赖基酸、蛋氨酸不是最佳的3:1比例时，通过提高日粮粗蛋白水平和增加非降解蛋白，亦能提高MP含量，达到高产的目的，但过多的蛋白易造成血氨的上升，对奶牛繁殖造成负面影响，同时排出多余的蛋白要消耗能量，易出现体膘的下降，对牛群健康造成不利影响，还会出现牛奶中蛋白含量等理化指标的降低，因此配制合理的小肠代谢蛋白质氨基酸平衡日粮对维持荷斯坦奶牛健康和高的生产性能是绝对必需的。

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联系人：谭继忠

组蛋白去甲基化酶研究进展 - 生命科学

生命科学 Chinese Bulletin of Life Sciences 第22卷 第2期2010年2月 Vol. 22, No. 2Feb., 2010 文章编号 ：1004-0374(2010)02-0109-06 组蛋白去甲基化酶研究进展 徐龙勇，陈德桂* （中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，上海200031） 摘　要：组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，2004年组蛋白去甲基化酶的发现使人们认识到 组蛋白的甲基化也是一个可逆的修饰过程，并由此掀起了人们对组蛋白去甲基化研究的热潮。该文主要从近年来研究人员在组蛋白去甲基化酶的鉴定、组蛋白去甲基化酶的功能研究等方面取得的进展进行阐述，并就该方面的研究进行展望。 关键词：组蛋白去甲基化酶；生理功能；组蛋白甲基化；表观遗传学中图分类号：R730.2; Q512.7 文献标识码：A Research progress and prospect of histone demethylases XU Long-yong, CHEN De-gui* (State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China) Abstract: Histone methylation, as one of the major epigenetic modifications, was considered a stable modifica-tion until the identification of the first histone demethylase in 2004. This review focuses on the research progress and prospect in the identification and characterization of histone demethylases and the studies of their biological functions. Key words: histone demethylase; biological function; histone methylation; epigenetics 收稿日期：2009-07-13；修回日期：2009-08-21基金项目：上海市分子科学重点实验室资助项目(0859531331); “上海浦江人才”资助项目(07573036)*通讯作者：E-mail ：cdchen@https://www.wendangku.net/doc/b82899984.html, 近年来，表观遗传学研究逐渐兴起。自2004年第一个组蛋白去甲基化酶被发现以来，该领域的研究已经有了长足的进展。本文就组蛋白去甲基化酶的研究背景、组蛋白去甲基化酶的鉴定及生理功能的研究进展进行简要阐述，并对组蛋白去甲基化酶的研究进行展望。 1　组蛋白去甲基化的研究背景 1.1　表观遗传学　 人类基因组计划(human genome project ，HGP)的完成和技术的发展，极大地丰富了近代基因概念的内涵。然而, 阐明在特定的条件下，基因选择性表达所依赖的调控信息及其相互作用的分子机制，更是揭示生命现象本质的核心问题，是结构基因组之后功能基因组研究的重要内容。表观遗传学正是研究在不涉及DNA 序列变化的情况下改变基因组的 修饰，而这种修饰不仅可以影响个体的发育，而且还可以遗传下去[1], 因此是研究基因组功能及基因表达调控的关键领域之一。表观遗传有三个相关的概念：(1)可遗传的，即这类通过改变有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间传递；(2)可逆性的基因表达调控；(3)没有DNA 序列变化或者不能用DNA 序列的变化解释。异常的表观遗传修饰会使基因错误地表达，引起发育异常、代谢紊乱和疾病，甚至肿瘤的发生，因此表观遗传修饰对于研究个体发育以及肿瘤的发生、诊断和治疗等方面具有重大意义[2-4]。 当前表观遗传学的研究内容主要是四个方面：

JmjC蛋白 组蛋白去甲基化修饰 水稻根系

JmjC蛋白论文：OsJMJ714在水稻侧根发育中的功能分析 【中文摘要】组蛋白赖氨酸甲基化是一种重要的表观遗传学修饰,在调控基因表达过程中起重要作用。在动物中已经证明JmjC蛋白具有组蛋白去甲基化酶活性,并且JmjC结构域为这类蛋白的催化域。进化分析发现水稻中有20个含有JmjC结构域的蛋白,分为4个家族, 其中JmjC domain only家族中的7个蛋白只含有JmjC结构域。研究报道水稻OsJMJ760影响组蛋白去甲基化,在花器官的形成与发育过 程中具有重要作用,而其他成员的功能尚不清楚。OsJMJ714是JmjC domain only家族成员之一,其氨基酸序列的生物信息学分析结果表明OsJMJ714催化域的核心序列包含保守的Fe(II)和αKG结合位点;在此基础上,我们在水稻体内和体外组蛋白去甲基化实验中均证实OsJMJ714具有使组蛋白发生H3K9me1/2/3去甲基化修饰的组蛋白去甲基化酶活性。在转录水平上,我们通过荧光定量PCR分析了该基因在水稻苗期的表达特性。OsJMJ714基因在苗期不同组织的表达分析结果表明, OsJMJ714基因在根中的表达高于地上部的表达。我们发现OsJMJ714基因的表达受不同浓度NaCl处理的诱导;而且随着盐处理时间增长, OsJ... 【英文摘要】Histone lysine methylation is an important epigenetic modification and plays key roles in regulating gene expression. In animals, JmjC domain containing proteins have histone demethylase activity, and the JmjC domain is their

组蛋白甲基化与去甲基化

组蛋白甲基化与去甲基化的机制及功能研究 摘要：组蛋白修饰是真核生物中最重要的控制基因转录调节的表观遗传修饰之一。其中，组蛋白甲基化和去甲基化又是组蛋白最主要的并且研究较为清楚的修饰种类。经典的分子生物学和基因工程工具为组蛋白甲基化和去甲基化提供了很有利的研究手段。在此，我们回顾了一下此方面成就和进展，对组蛋白甲基化和去甲基化的机制和功能进行了较为详细的介绍。 关键词：组蛋白甲基化去甲基化机制功能 核小体是染色质的基本组成单位，是由4种核心组蛋白(H3、H4、H2A、H2B)叠加构成的一种八聚体复合物，同时也是DNA的载体，其外盘绕着核酸链。4种组蛋白结合紧密，但其N端“尾部”却伸向核小体外侧，是各种组蛋白修饰酶的作用靶点，这些修饰在基因的转录调控中发挥着重要作用：一方面它们能够改变染色质的结构状态而影响转录；另一方面，它们也可作为某些转录因子的识别位点和结合平台，从而募集基因转录的调控因子[1]。 组蛋白修饰有很多种，如：甲基化、乙酰化、范塑化等。组蛋白修饰可以发生在不同的位点，同一位点也可以发生不同的组蛋白修饰，这些修饰通过影响组蛋白-DNA和组蛋白-组蛋白的相互作用而改变染色质的结构。单一的组蛋白修饰往往不能独立地发挥作用，一种修饰的存在可以指导或抑制同一组蛋白上另一修饰的存在，形成一个修饰的级联。这些修饰可以作为一种标志或语言，也被称为“组蛋白密码”[1]，组蛋白密码大大丰富了传统遗传密码的信息含量。 组蛋白甲基化是目前研究相对清楚的一种组蛋白修饰。组蛋白甲基化是由组蛋白甲基化转移酶（histone methylation transferase，HMT）完成的，可以发生在赖氨酸和精氨酸两种氨基酸残基上。赖氨酸可以分别被一、二、三甲基化，精氨酸只能被一、二甲基化，这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。其中，组蛋白H3的K4、K9、K27、K36、K79、H4的K20和H3的R2、Rl7、R26及H4的R3均可被甲基化。 1.精氨酸的甲基化 1.1组蛋白精氨酸甲基转移酶 蛋白精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferases ,PRMTs)能够将S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet)上的甲基转移到靶蛋白精氨酸残基末端的胍基上，反应最初产生单甲基化精氨酸，也可连续两次催化得到非对称双甲基化精氨酸(SDMA)(称为Ⅰ型)，或对称的双甲基化精氨酸(ADMA)(称为Ⅱ型)。在人体内已鉴别出11种PRMTs，除PRMT2、10和11外，其他的PRMTs 都具有催化精氨酸甲基化的能力，而PRMT1、4、5、6、7和9具有特异的组蛋白精氨酸甲基转移酶活性，其中PRMT1,4,6属于Ⅰ型的PRMTs，而PRMT5,7,9属于Ⅱ型PRMTs[2,3]。 1.2组蛋白精氨酸甲基化与基因调控 组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记，在基因转录调控中发挥着重要作用，并能影响细胞的多种生

组蛋白赖氨酸甲基化在表观遗传调控中的作用

HEREDITAS (Beijing) 2007年4月, 29(4): 387―392 ISSN 0253-9772 https://www.wendangku.net/doc/b82899984.html, 综 述 收稿日期: 2006-07-17; 修回日期: 2006-10-25 基金项目: 国家自然科学基金项目(编号: 30370334)资助[Supported by National Nature Sciences Foundation of China (No.30370334)] 作者简介: 杜婷婷(1982—), 女, 上海人, 医学学士, 专业方向: 生物化学与分子生物学 通讯作者: 黄秋花(1969—), 女, 上海人, 医学硕士, 专业方向: 遗传学。E-mail: qiuhua_huang@https://www.wendangku.net/doc/b82899984.html, DOI: 10.1360/yc-007-0387 组蛋白赖氨酸甲基化在表观遗传调控中的作用 杜婷婷, 黄秋花 上海交通大学附属瑞金医院, 上海血液学研究所, 医学基因组学国家重点实验室, 上海 200025 摘要: 组蛋白赖氨酸的甲基化在表观遗传调控中起着关键作用。组蛋白H3的K4、K9、K27、K36、K79和H4的K20均可被甲基化。组蛋白H3第9位赖氨酸的甲基化与基因的失活相关连; 组蛋白H3第4位赖氨酸和第36位赖氨酸的甲基化与基因的激活相关连; 组蛋白H3第27位赖氨酸的甲基化与同源盒基因沉默、X 染色体失活、基因印记等基因沉默现象有关; 组蛋白H3第79位赖氨酸的甲基化与防止基因失活和DNA 修复有关。与此同时, 组蛋白的去甲基化也受到更为广泛的关注。 关键词: 组蛋白赖氨酸甲基转移酶; 组蛋白赖氨酸甲基化; 组蛋白去甲基化 The roles of histone lysine methylation in epigenetic regulation DU Ting-Ting, HUANG Qiu-Hua State Key Laboratory of Medical Genomics , Shanghai Institute of Hematology , Rui-Jin Hospital , Shanghai Jiao Tong University , Shanghai 200025, China . Abstract : Histone lysine methylation plays a key role in epigenetic regulation.There are five lysines within histone H3(K4, K9, K27, K36, K79). Besides, one lysine within histone H4(K20) has been shown to be methylated by specific histone lysine methyltransferase. Methylation at H3-K9 is associated with transcriptional repression, while methylation at H3-K4 andH3-K36 is associated with transcriptional activation. The methylation of histone H3-K27 was proved to be linked to several silencing phenomena including homeotic-gene silencing, X inactivation and genomic imprinting. H3-K79 methylation plays a role in DNA repair and transcriptional activation, and the extent and biological significance of histone demethylation will surely attract great attention Keywords: histone lysine methyltransferases; histone lysine methylation; histone demethylation 通过组蛋白氨基末端残基的翻译后修饰对染色体结构和基因转录进行调控, 是目前表观遗传学(Epigenetics)研究领域的重要部分。这些修饰主要包括磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化及ADP 核糖基化。这些修饰通过影响组蛋白-DNA 和组蛋白-组蛋白的相互作用而改变染色质的结构。单一组蛋白的修饰往往不能独立地发挥作用, 一种修饰的存在可以指导或抑制同一组蛋白上另一修饰的存在, 形成一个修饰的级联。这些修饰可作为一种标志或语言, 也被称为“组蛋白密码”[1], 组蛋白密码大大丰富了传统遗传密码的信息含量。在5种组蛋白修饰中, 最早被了解的是组蛋白乙酰化修饰, 也是研究得最清楚的一种。稍后对组蛋白甲基化修饰进行研究, 发展迅速, 最新进展表明, 组蛋白甲基化修饰在基因活性的调节中扮演着重要的角色。如组蛋白赖氨酸的甲基化在许多生物学过程包括异染色质的形成、X 染色体的失活、转录调控等过程中起到了重要的作用, 组蛋白甲基化的紊乱可能导致癌变的发生。