靜原雞胸肌與腿肌肌苷酸特異性沉積相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析

趙 薇 曹國偉 王衛(wèi)振 鄧占釗 張 娟* 顧亞玲 虎紅紅 黃增文

(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，銀川 750021； 2.彭陽縣畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 固原 756000； 3.西昌學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，四川 西昌 615000)

禽肉已成為我國的第二大消費(fèi)肉品，其需求量呈逐年增加趨勢。近年來，肉雞生長速度顯著提高，但肉品質(zhì)量卻顯著下降。因此，改善肉質(zhì)風(fēng)味，培育肉質(zhì)優(yōu)良、風(fēng)味獨(dú)特的優(yōu)質(zhì)地方雞種成為現(xiàn)代畜禽分子育種的主要研究方向。研究表明，肌苷酸(Inosine monphosphate, IMP)是畜禽肉質(zhì)風(fēng)味與滋味的主要基礎(chǔ)物質(zhì)，雞肉中IMP含量越高，肉質(zhì)風(fēng)味越好。雞肉烹飪時(shí)，IMP與其他的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生各種揮發(fā)性芳香化合物，增強(qiáng)了甜味，抑制了食物中的酸味和苦味。IMP與谷氨酸鈉具有很強(qiáng)的協(xié)同作用，兩者以1∶(5～20) 的比例混合后鮮味顯著提高。因此，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)雞肉中IMP沉積的機(jī)制開展了大量研究。目前已發(fā)現(xiàn)，不同品種、飼養(yǎng)方式、飼養(yǎng)環(huán)境以及營養(yǎng)水平等因素均對(duì)IMP特異性沉積有很大影響。靜原雞IMP沉積與腺苷酸激酶1(Adenylate kinase 1,

AK1

)mRNA表達(dá)的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)，

AK1

mRNA在公雞胸肌中的表達(dá)與IMP含量呈負(fù)相關(guān)，在公雞腿肌中的表達(dá)與IMP含量呈正相關(guān)。相反，

AK1

mRNA在母雞胸肌和腿肌中的表達(dá)與IMP含量呈顯著正相關(guān)，可作為IMP沉積的候選基因。在5個(gè)品系的韓國土雞進(jìn)行IMP與肌苷的研究中發(fā)現(xiàn)，母雞體內(nèi)IMP含量高于公雞且母雞胸肌中IMP含量高于腿肌。在肉雞中，IMP水平隨著嘌呤核苷酸飼料的補(bǔ)充而大大提高，這些飼料添加劑通過影響酶活性來調(diào)節(jié)IMP水平，說明添加外源性嘌呤核苷酸對(duì)促進(jìn)IMP的沉積，進(jìn)而改善雞肉風(fēng)味。王一冰等發(fā)現(xiàn)林養(yǎng)模式可提高清遠(yuǎn)麻雞胸肌中谷氨酸與IMP的含量，改善肉品質(zhì)。

課題組前期高效液相色譜檢測發(fā)現(xiàn)靜原雞胸肌中IMP和肌苷的含量均顯著高于腿肌中的IMP和肌苷的含量。上述研究僅從表型和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析影響IMP沉積，不足以深入揭示IMP的沉積機(jī)制。因此，本研究通過LC-MS/MS技術(shù)對(duì)靜原雞胸肌和腿肌進(jìn)行蛋白質(zhì)組測序，以期篩選出調(diào)控IMP沉積的關(guān)鍵差異蛋白，并對(duì)差異蛋白對(duì)應(yīng)基因進(jìn)行RT-qPCR驗(yàn)證和生物信息學(xué)分析。這為進(jìn)一步對(duì)候選標(biāo)志性蛋白在IMP特異性沉積機(jī)制中的功能研究奠定基礎(chǔ)，也為優(yōu)良地方雞種的遺傳改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究所用靜原雞均來自寧夏回族自治區(qū)固原市彭陽縣朝那雞繁育中心，選擇具有相同遺傳背景同批孵化的靜原雞雛雞，所用雞在統(tǒng)一條件下飼養(yǎng)管理至180日齡，屠宰前12 h禁食，放血屠宰后采集15只靜原雞母雞的胸腿肌組織樣，迅速放入液氮罐中帶回實(shí)驗(yàn)室并放置在-80 ℃冰箱中備用。肌苷酸IMP和肌苷含量均采用高效液相色譜法，于2019年在寧夏昊標(biāo)檢測服務(wù)研究院測定(表1)。

表1 靜原母雞IMP含量與肌苷含量
Table 1 Content of IMP and inosine in Jingyuan chicken g/kg

組織Tissue肌苷酸含量IMP content肌苷含量Inosine content3.6300.129胸肌Pectoralismuscle3.7300.2532.8600.2110.8200.154腿肌Leg muscle0.6200.1270.8600.176

1.2 差異蛋白相關(guān)基因的RT-qPCR驗(yàn)證

用天根生化科技有限公司總RNA提取試劑盒提取總RNA，1%凝膠電泳檢測總RNA完整性。根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫提供的雞乙酰輔酶A?；D(zhuǎn)移酶2 (Acetyl-CoA acyltransferase 2,

ACAA2

)、短鏈烯脂酰輔酶A水合酶1 (Short-chain enoyl coenzyme A hydratase 1，

ECHS1

)、短鏈酰基輔酶a脫氫酶(Short chain acyl coenzyme a dehydrogenase，

ACADS

)、長鏈?；o酶A脫氫酶(Long chain acyl coenzyme A dehydrogenase，

ACADL

)、肉毒堿棕櫚酰基轉(zhuǎn)移酶2(Carnitine O-palmitoyltransferase 2，

CPT2

)、長鏈酯酰輔酶A合成酶(Long chain ester acyl coenzyme A synthetas，

ACSL1

)、M2型丙酮酸激酶(M2 pyruvate kinase,

PKM2

)、磷酸葡萄糖變位酶(α-D-phosphate glucose converting enzyme 1,

PGM1

)以及肌動(dòng)蛋白(

β

-

actin

)的mRNA序列，通過Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)基因的引物，并由中科羽瞳技術(shù)服務(wù)有限公司合成，引物序列見表2。

表2 基因引物序列
Table 2 Primer sequences of broilers

基因Gene基因登錄號(hào)Gene entry number引物序列(5'→3')Primer sequence (5'→3')退火溫度/℃Annealingtemperature產(chǎn)物長度/bpProductlengthACAA2NM_001006571.2F: AAAGCACAGCCTCACTCCR: CAAATGCCTCGTTCACC57.5164ACADLNM_001006511.2F: AGGTTTGCTGGGTGTTGR: AGTTGACGTACATCTGCTCC57.598ACSL1NM_0010125781F: CCTTCCGACAAATACCCR: GCATCCTCTTCACCCTC57.5138ACADSNM_001006193.1F: CCTCTTCCACTGCCAACCR: TGCCAATCCTTCCTCCAT57.5129CPT2NM_001031287.2F: GAAGGTAAGCCCAGATGCR: TGGACGGTTCCCTAACAA57.5188ECHS1NM_001277395.1F: GTCCGTCAATGCTGCTTTCGR: CGGTCGTCGGTGGCAAA57.590PKM2NM_205469.1F: TCGCACAGAAGATGATTGR: CACAGCCTCCAGTGGGTAG57.5207PGM1NM_001038693.2F: CAGATACGACTATGAGGAGGTGR: CAAAGCAGCGGTCAAACA57.586β-actinL08165F: ATGGACTCTGGTGATGGTGTTACR: TCGGCTGTGGTGGTGAAG57.5158

本研究采用Agilent Stratagene熒光定量PCR儀(Mx3 000P)進(jìn)行RT-qPCR試驗(yàn)，擴(kuò)增總體系為20 μL。其中Bester SYBR Green qPCR master Mix 10.0 μL，PCR Forward Primer(10.0 μmol/L)0.6 μL，PCR Reverse Primer(10.0 μmol/L)0.6 μL，cDNA模板1.1 μL，RNase Free HO 7.8 μL。擴(kuò)增程序：95 ℃ 2 min， 95 ℃ 3 s， 65 ℃ 30 s，38個(gè)循環(huán)，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.3 篩選IMP合成相關(guān)差異表達(dá)蛋白

根據(jù)前期蛋白質(zhì)組測序，腿肌與胸肌比較組間以差異倍數(shù)值變化超過1.5倍作為顯著上調(diào)、小于1/1.5作為顯著下調(diào)來篩選差異表達(dá)蛋白。并運(yùn)用京都基因和基因組百科全書(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG) (https:∥www.kegg.jp/kegg/pathway.html)與基因本體論(Gene Ontology, GO)(http:∥geneontology.org/)篩選出與IMP合成高度相關(guān)的差異表達(dá)蛋白。

1.4 IMP合成相關(guān)差異表達(dá)蛋白的GO、KEGG分析和蛋白網(wǎng)絡(luò)互作分析

對(duì)篩選得到的差異表達(dá)蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析。利用KEGG和GO分析出差異表達(dá)蛋白富集的通路，以及差異表達(dá)蛋白參與的生物學(xué)過程、細(xì)胞組分和分子功能。將差異表達(dá)蛋白與STRING(v.10.5)(https:∥string-db.org/)蛋白網(wǎng)絡(luò)互作數(shù)據(jù)庫比對(duì)后，設(shè)置置信度為0.9 得到差異蛋白互作關(guān)系。

1.5 差異表達(dá)蛋白對(duì)應(yīng)基因相對(duì)表達(dá)量與IMP的相關(guān)性分析

為了確定差異表達(dá)蛋白是否與IMP合成相關(guān)，運(yùn)用SPSS 25.0對(duì)差異表達(dá)蛋白對(duì)應(yīng)基因和IMP進(jìn)行相關(guān)性分析。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excle 軟件2方法計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)水平，并對(duì)差異顯著性進(jìn)行單因素方差分析，其中

P

<0.05表示差異顯著，

P

<0.01表示差異極顯著；利用SPSS 25.0對(duì)差異表達(dá)蛋白對(duì)應(yīng)基因和IMP含量的相關(guān)性進(jìn)行雙變量相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)相關(guān)基因的表達(dá)量分析

以胸肌作為對(duì)照組，腿肌作為試驗(yàn)組，相對(duì)表達(dá)量分析結(jié)果顯示，

ACAA2

、

ECHS1

、

ACADS

、

ACADL

、

CPT2

和

ACSL1

呈明顯的上調(diào)趨勢，而

PKM2

和

PGM1

呈明顯的下調(diào)趨勢(圖1)，這與前期蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)結(jié)果一致，表明測序結(jié)果可靠，可用于后期功能驗(yàn)證(表3)。此外，單因素方差分析顯示，胸肌和腿肌中

ACAA2

、

ACADL

、

CPT2

、

ACSL1

、

PKM2

和

PGM1

基因的表達(dá)量差異極顯著(

P

<0.01)，

ECHS1

和

ACADS

基因的表達(dá)量差異顯著(

P

<0.05)。

*P<0.05表示差異顯著；**P<0.01表示差異極顯著。 *P<0.05 indicates significant difference； **P<0.01 indicates extremely significant difference.圖1 差異蛋白相關(guān)基因RT-qPCR比較分析Fig.1 Differential protein related genes RT-qPCR

表3 蛋白質(zhì)組差異蛋白的測序分析
Table 3 Sequencing analysis of differential proteome proteins

蛋白描述Protein description基因名稱Gene name調(diào)節(jié)型Regulated typeTJ/XJ P值TJ/XJ P value乙酰輔酶A?；D(zhuǎn)移酶2Acetyl-coenzyme A acyltransferase 2ACAA2Up0.014 679短鏈烯脂酰輔酶A水合酶1Short-chain enoyl coenzyme A hydratase 1ECHS1Up0.000 704短鏈?；o酶a脫氫酶Short chain acyl coenzyme a dehydrogenaseACADSUp0.014 481長鏈?；o酶A脫氫酶Long chain acyl coenzyme A dehydrogenaseACADLUp0.006 280肉毒堿棕櫚酰基轉(zhuǎn)移酶2Carnitine O-palmitoyltransferase 2CPT2Up0.020 600長鏈酯酰輔酶A合成酶Long chain ester acyl coenzyme A synthetasACSL1Up0.003 735M2型丙酮酸激酶M2 pyruvate kinasePKM2Down0.000 102磷酸葡萄糖變位酶α-D-phosphate glucose converting enzymePGM1Down0.000 115

2.2 IMP合成相關(guān)差異表達(dá)蛋白的GO、KEGG分析和蛋白網(wǎng)絡(luò)互作分析

對(duì)差異蛋白質(zhì)進(jìn)行GO功能分析和KEGG通路富集分析顯示，差異蛋白主要富集在糖酵解/糖異生途徑、脂肪酸代謝途徑、甘油磷脂代謝途徑、氨基酸的生物合成、嘌呤代謝途徑和PPAR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等20個(gè)途徑，其中嘌呤代謝是IMP合成的主要途徑。因此在嘌呤代謝通路中篩選出可能與IMP合成相關(guān)的候選基因

PKM2

和

PGM1

(圖

2

)。對(duì)

PKM2

和

PGM1

參與的KEGG通路和GO功能分析發(fā)現(xiàn)，

PKM2

基因涉及6個(gè)通路，主要參與嘌呤代謝通路、糖酵解/糖異生通路和氨基酸生物合成等通路中；

PGM1

基因涉及7個(gè)通路，主要參與糖酵解/糖異生、核酸、蛋白質(zhì)及脂類代謝等通路(表4)；

PKM2

和

PGM1

基因參與的生物學(xué)過程、細(xì)胞組分和分子功能見表5。對(duì)

PKM2

和

PGM1

進(jìn)行蛋白網(wǎng)絡(luò)分析(置信度0.9)，結(jié)果顯示，

PKM2

與

ENO4

、

GAPDH

等11個(gè)蛋白相互作用，

PGM1

與

PGM2

、

TKT

等10個(gè)蛋白相互作用(圖3)。

2.3 差異表達(dá)蛋白對(duì)應(yīng)基因相對(duì)表達(dá)量與IMP含量的相關(guān)性分析

相關(guān)性如表6所示，靜原雞胸肌

PKM2

mRNA表達(dá)量與IMP含量呈負(fù)相關(guān)性(

r

=-0.171 0)，腿肌

PKM2

mRNA表達(dá)量與IMP含量呈極顯著正相關(guān)(

r

=0.735 0)(

P

<0.01)，胸肌和腿肌

PKM2

mRNA表達(dá)量與肌苷含量呈顯著正相關(guān)(

r

=0.479 9和0.655 7)(

P

<0.05)；胸肌和腿肌

PGM1

mRNA表達(dá)量與IMP含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)(

r

=-0.536 2和-0.512 5)(

P

<0.01)，胸肌

PGM1

mRNA表達(dá)量與肌苷含量呈顯著正相關(guān)(

r

=0.309 7)(

P

<0.05)，腿肌

PKM2

mRNA表達(dá)量與肌苷含量呈顯著正相關(guān)(

r

=0.570 4)(

P

<0.05)。

圖2 差異表達(dá)蛋白在嘌呤代謝通路中的位置Fig.2 Position of differentially expressed proteins in purine metabolic pathway

表4 和參與的KEGG通路
Table 4 Enrichment analysis of and KEGG pathway

基因名稱Gene name登錄號(hào)Registration numberKEGG富集通路KEGG enrichment pathwaygga00010糖酵解和糖異生Glycolysis/Gluconeogenesisgga00230嘌呤代謝Purine metabolismPKM2gga00620丙酮酸代謝Pyruvate metabolismgga01100代謝途徑Metabolic pathwaysgga01200碳代謝Carbon metabolismgga01230氨基酸的生物合成Biosynthesis of amino acids

表4(續(xù))

基因名稱Gene name登錄號(hào)Registration numberKEGG富集通路 KEGG enrichment pathway gga00010糖酵解和糖異生Glycolysis/Gluconeogenesisgga00030磷酸戊糖途徑Pentose phosphate pathwayPGM1gga00052半乳糖代謝Galactose metabolismgga00230嘌呤代謝Purine metabolismgga00500淀粉和蔗糖代謝Starch and sucrose metabolismgga00520氨基糖和核苷酸糖的代謝Amino sugar and nucleotide sugar metabolism

表5 和參與的GO功能分析
Table 5 GO function enrichment analysis of and

基因名稱Gene name登錄號(hào)Registration number描述Description條目類型Item typeGO: 0006757ADP產(chǎn)生ATPATP generation from ADP生物學(xué)過程Biological processGO: 0009116核苷代謝過程N(yùn)ucleoside metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0042278嘌呤核苷代謝過程Purine nucleoside metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0006165二磷酸核苷磷酸化Nucleoside diphosphate phosphorylation生物學(xué)過程Biological processGO: 0046031ADP的代謝過程ADP metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0019362吡啶核苷酸代謝過程Pyridine nucleotide metabolic process;生物學(xué)過程Biological processGO: 0006096糖酵解過程Glycolytic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0009167嘌呤核糖核苷單磷酸代謝過程Purine ribonucleoside monophosphate metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0009117核苷酸代謝過程N(yùn)ucleotide metabolic process生物學(xué)過程Biological process

表5(續(xù))

基因名稱Gene name登錄號(hào)Registration number描述Description條目類型Item typeGO: 0044699單組織的過程Single-organism process生物學(xué)過程Biological processGO: 0043229細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器Intracellular organelle細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0005929纖毛Cilium細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0044421細(xì)胞外區(qū)域部分Extracellular region part細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0042995細(xì)胞投影Cell projection細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0005737細(xì)胞質(zhì)Cytoplasm細(xì)胞組分Cellular componentPKM2GO: 0031982囊泡Vesicle細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0044424細(xì)胞內(nèi)的部分Intracellular part細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0005829胞質(zhì)Cytosol細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0005623細(xì)胞Cell細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0005576細(xì)胞外區(qū)域Extracellular region細(xì)胞組分Cellular componentGO: 0000287鎂離子結(jié)合Magnesium ion binding分子功能Molecular functionGO: 0003723核糖核酸結(jié)合RNA binding分子功能Molecular functionGO: 0004743丙酮酸激酶活性Pyruvate kinase activity分子功能Molecular functionGO: 0016773磷酸轉(zhuǎn)移酶活性,醇基為受體,大分子復(fù)雜的結(jié)合Phosphotransferase activity, alcohol group as acceptor分子功能Molecular functionGO: 0044877Macromolecular complex binding分子功能Molecular functionGO: 0043167離子結(jié)合Ion binding分子功能Molecular function

表5(續(xù))

基因名稱Gene name登錄號(hào)Registration number描述Description條目類型Item typeGO: 0030955鉀離子結(jié)合Potassium ion binding分子功能Molecular functionGO: 0005515蛋白結(jié)合Protein binding分子功能Molecular functionGO: 0003823抗原結(jié)合Antigen binding分子功能Molecular functionGO: 1901363雜環(huán)化合物結(jié)合Heterocyclic compound binding分子功能Molecular functionGO: 0008152代謝過程Tabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0005975碳水化合物代謝過程Carbohydrate metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0044238主要代謝過程Primary metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0071704有機(jī)物代謝過程Organic substance metabolic process生物學(xué)過程Biological processGO: 0000287鎂離子結(jié)合Magnesium ion binding分子功能Molecular functionPGM1GO: 0016853異構(gòu)酶的活性Isomerase activity分子功能Molecular functionGO: 0005488催化活性Catalytic activity分子功能Molecular functionGO: 0016868結(jié)合Binding分子功能Molecular functionGO: 0043167分子內(nèi)轉(zhuǎn)移酶活性Intramolecular transferase activity分子功能Molecular functionGO: 0046872離子結(jié)合Ion binding分子功能Molecular functionGO: 0043169金屬離子結(jié)合Metal ion binding分子功能Molecular functionGO: 0016866陽離子結(jié)合Cation binding分子功能Molecular function

表6 靜原雞胸肌和腿肌、表達(dá)量與IMP、肌苷含量的相關(guān)性
Table 6 Correlation of 、 expression with IMP and inosine content in breast muscle and leg muscle of chickens

部位Part項(xiàng)目Project相關(guān)系數(shù) Correlation coefficientPKM2PGM1胸肌Pectoralismuscle肌苷酸IMP-0.171 0-0.536 2**肌苷Inosine0.479 9*0.309 7*腿肌Leg muscle肌苷酸IMP0.735 0**-0.512 5**肌苷Inosine0.655 7**0.570 4**

注：*表示差異顯著(<0.05)；**表示差異極顯著(<0.01)。

Note: *<0.05 indicates significant difference；** <0.01 indicates extremely significant difference.

3 討 論

課題組前期高效液相色譜檢測發(fā)現(xiàn)靜原雞胸肌中IMP和肌苷的含量均顯著高于腿部肌肉中IMP和肌苷的含量，這與劉望夷等研究結(jié)果相同。同時(shí)，對(duì)靜原雞胸肌與腿肌進(jìn)行蛋白質(zhì)組測序分析，通過篩選差異表達(dá)蛋白，進(jìn)而篩選出調(diào)控IMP特異性沉積的關(guān)鍵基因。對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析，篩選到關(guān)鍵基因

PKM2

和

PGM1

顯著富集到合成IMP的嘌呤代謝途徑、糖酵解/糖異生途徑和氨基酸的生物合成途徑。IMP從頭合成需要一碳單位、ATP、CO、天冬氨酸、谷氨酸和五磷酸焦磷酸等原料，因此推測出

PKM2

和

PGM1

與IMP特異性沉積有密切聯(lián)系。同時(shí)，GO和KEGG分析篩選到AMP脫氨酶、丙酮酸激酶-2、磷酸葡萄糖變位酶-1和腺苷酸激酶同工酶等4種差異表達(dá)蛋白，進(jìn)一步篩選出

AMPD1

、

PKM2

、

PGM1

和

AK1

與IMP合成相關(guān)的關(guān)鍵基因，這幾種基因均涉及嘌呤代謝、糖酵解/糖異生和氨基酸生物合成等通路，這與Donoghue等的研究結(jié)果相符。此外，靜原雞胸肌

PKM2

的相對(duì)表達(dá)量與IMP含量均呈負(fù)相關(guān)；腿肌

PKM2

的相對(duì)表達(dá)量與IMP含量呈正相關(guān)，胸肌和腿肌組織中

PGM1

的相對(duì)表達(dá)量與IMP含量均呈負(fù)相關(guān)。

PKM2

是糖酵解的最終限速酶，其參與磷酸烯醇式丙酮酸向ATP的轉(zhuǎn)移。它將磷酸烯醇式丙酮酸和ADP轉(zhuǎn)化為丙酮酸和ATP，表明

PKM2

的表達(dá)水平?jīng)Q定糖代謝速率和ATP的產(chǎn)生。此外，

PKM2

可以通過氧化、磷酸化或乙?；刃揎椃绞綇拿富钚愿叩乃木垠w降解為二聚體或單體，作為核轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞核中發(fā)揮作用。本研究發(fā)現(xiàn)

PKM2

基因參與ADP產(chǎn)生ATP、糖酵解/糖異生和核苷酸代謝等眾多過程，這說明

PKM2

在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中參與能量代謝過程，產(chǎn)生ATP和AMP，進(jìn)而合成IMP。這與Zhang等的研究結(jié)果一致。目前認(rèn)為

PKM2

有阻斷葡萄糖代謝的作用，使其進(jìn)入磷酸戊糖代謝、糖醛酸代謝、多元醇代謝等代謝途徑，合成五碳核糖和非必需氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)。有研究顯示，腺苷一磷酸脫氨酶3(Adenosine monophosphate deaminase 3,

AMPD3

)可催化AMP合成IMP，和

PKM2

雙缺陷的小鼠紅細(xì)胞ATP、ADP和AMP水平顯著升高。而AMP的合成需要天冬氨酸和IMP為原料，這從側(cè)面證明了本研究中腿肌IMP沉積量低于胸肌IMP沉積量可能與胸肌中

PKM2

和

AMPD3

的含量有密切關(guān)系，后期可進(jìn)行細(xì)胞功能驗(yàn)證深入研究。

PGM1

屬于α- D -磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)換酶超家族，是哺乳動(dòng)物細(xì)胞碳水化合物代謝的關(guān)鍵調(diào)控因子，其通過雙磷酸化糖中間體α-D -葡萄糖-1,6-二磷酸鹽催化α- D -葡萄糖-1-磷酸和α-D-葡萄糖-6-磷酸之間的可逆轉(zhuǎn)化。在磷酸戊糖途徑中葡萄糖-6-磷酸在

PGM1

作用下生成核糖-5-磷酸，其與ATP生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖，進(jìn)而生成IMP，說明

PGM1

對(duì)IMP沉積有重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)

PGM1

參與碳水化合物代謝等過程，表明

PGM1

通過參與磷酸戊糖途徑來間接合成IMP，這與Li等的研究結(jié)果一致。綜上所述，可以推測

PKM2

和

PGM1

可能是調(diào)控IMP沉積的關(guān)鍵基因。然而，目前利用單一組學(xué)研究IMP沉積的潛在機(jī)制是有限的，多組學(xué)聯(lián)合分析可深入挖掘調(diào)控IMP的關(guān)鍵候選基因，更加全面了解其作用機(jī)制，改善雞肉質(zhì)性狀。

4 結(jié) 論

本研究基于蛋白質(zhì)組測序?qū)o原雞胸肌和腿肌組織IMP特異性沉積進(jìn)行研究，篩選出調(diào)控IMP沉積的差異表達(dá)蛋白對(duì)應(yīng)基因

PKM2

和

PGM1

，并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)

PKM2

和

PGM1

基因與IMP的合成有密切聯(lián)系。本研究表明，

PKM2

和

PGM1

可能是影響雞肉IMP含量的關(guān)鍵基因，為提高雞肉風(fēng)味，促進(jìn)地方品種資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。