綿羊BMPR1B 基因真核表達及產物互作蛋白的鑒定

賈建磊 陳倩 靳繼鵬 袁贊 張利平

（1. 青海大學農牧學院，西寧 810016；2. 甘肅農業大學動物科學技術學院，蘭州 730070）

卵泡發生是母羊卵巢功能的基礎，包括受精過程中成熟卵母細胞的產生及維持母羊發情周期所需要的生殖激素的生成［1］。骨形態發生蛋白受體1B 基 因（Bone morphogenetic protein receptor 1B，BMPR1B）屬于轉化生長因子β 超家族，在許多組織和器官中通過調節細胞分化、增殖等生理過程對哺乳動物胚胎發育、胎兒出生后發育及激素釋放等起重要作用［2］。綿羊BMPR1B基因第8 外顯子（A746G）發生突變，突變體BB 個體卵巢部分功能喪失，使得此受體對配體GDF5和BMP4不敏感，從而高劑量的GDF5便抑制了孕胴的分泌，使排卵率增加，產仔數增加。近幾年來，大量研究表明，BMPR1B基因是Booroola Merino 羊、劍橋羊以及我國小尾寒羊和湖羊的多胎主效基因［3-4］。

BMPR1B 蛋白是一種信號轉導蛋白，在綿羊卵巢內廣泛的表達（包括顆粒細胞、卵母細胞和卵泡膜細胞）［5］。BMPR1B具有同絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶受體結構類似的信號傳遞機制，其主要功能是參與哺乳動物卵巢卵泡發育、動物的胚胎發育、骨組織形成、癌細胞的生長及大腦組織恢復等［8-10］。BMPR1B 蛋白包含3 部分：N 末端胞外配體結合域、單跨膜區域和C 末端絲氨酸/蘇氨酸激酶結構域（GS）。BMPR1B基因編碼區第746 位點A →G 的突變，使受體胞內激酶區第249 位氨基酸由谷氨酰胺變為精氨酸，突變后的BMPR1B 蛋白與配體結合時，BMPR-IIB 可將BMPR1B 蛋白的GS 結構域磷酸化，由于磷酸化的存在，增強了GS 結構域對于I 型受體信號傳導。同時，GS 結構域中的磷酸化位點被II 型受體磷酸化，阻止I 型受體的磷酸化，導致下游級聯的激活并使部分受體失活。進而使配體GDF5 和BMP4 對類固醇生成的抑制作用減弱，改變SMADs的表達和磷酸化的狀態，促進FSH 誘導雌激素的合成，抑制孕酮的合成與分泌，結果使攜帶BB 突變體的母羊顆粒細胞加快分化，促使卵泡成熟速度加速，引起突變型母羊排卵數增加，被稱為FecB突變［11］。據報道，BMPR1B基因是綿羊高繁殖力的主效基因和控制綿羊繁殖性能遺傳的重要候選基因［8］。

隨著后基因組學時代的到來，蛋白質組學、轉錄組學、代謝組學、生物信息學等方面的研究在功能基因和分子生物學上展現出前所未有的優勢。目前為止，BMPR1B基因研究的主要集中在運用分子遺傳學和DNA 分子遺傳標記（MAS）技術探索其多態性與綿羊產羔數關聯性，蛋白質為生物功能的執行者，為了探究BMPR1B及其相互作用蛋白的假定生物學功能，預測BMPR1B及其相互作用蛋白的作用通路，揭示了BMPR1B及其互作蛋白和綿羊產羔數的生物學功能聯系。本研究通過構建BMPR1B基因真核表達體系并表征BMPR1B 蛋白質，通過生物信息學分析并預測BMPR1B 蛋白及其相互作用蛋白在綿羊卵巢卵母細胞發育及排卵的作用通路。從蛋白質角度進行BMPR1B對綿羊產羔性狀作用通路進行研究，旨為進一步研究了BMPR1B作為綿羊產羔性狀主要基因的生物學功能和特異性診斷試劑的開發奠定技術基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所有程序均按照青海大學動物福利及動物倫理指南進行。2018 年3-5 月購自青海省海東市樂都金元牧業有限公司6 只成年健康經產且有產羔記錄的小尾寒羊經頸動脈放血屠宰后采集卵巢，剝離卵巢表面韌帶及脂肪后，無菌水沖洗立即置于液氮中帶回實驗室，-80℃保存。

1.2 方法

1.2.1BMPR1B基因的PCR 擴增及克隆 根據GenBank 上提交的BMPR1B全基因mRNA 的堿基序列（登錄號：NM_001009431.1），運用Primer Prim 5.0設計BMPR1B基因編碼區PCR 引物。F：5′-CCGCT CGAGAACATGCTTTTGCGAAGTTCAG-3′，R：5′-CGC GGATCCCAGAGCTTAATGTCCGGGACT-3′，擴增片段大小：1 509 bp，劃線部分為酶切位點（上游為XhoI，下游為BamH I）。

卵巢總RNA 提取后反轉錄為cDNA，并進行PCR 擴增（擴增條件：94℃變性4 min；94℃ 40 s，60℃ 40 s，72℃ 110 s，35 個 循 環；72℃ 10 min）。PCR 產物用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測后使用凝膠回收試劑盒將目的條帶進行凝膠回收。使用T4 DNA連接酶將純化的PCR 產物連接到pMD19-T 中，4℃過夜。使用熱休克方式在42℃將連接混合物轉化到大腸桿菌DH5α 細胞中90 s，然后冰上孵育。將轉化產物在含有50 mg/mL 氨芐青霉素的LB 瓊脂上過夜培養。挑取白色斑點，轉移至含有氨芐青霉素的LB 肉湯培養基中37℃過夜培養，進行菌液PCR，選擇陽性克隆，送上海生工生物工程公司測序。使用酚-氯仿將轉化產物pMD19-T-BMPR1B進行純化，將提取的pcDNA3.1a 真核表達質粒載體和構建的pMD19-T-BMPR1B克隆載體用限制性內切酶BamH I 和XhoI 分別進行雙酶切（雙酶切體系：pcDNA3.1a 10 μL，pMD19-T-BMPR1B10 μL，BamH I 0.5 μL，XhoI 0.5 μL，10×K Buffer 2 μL，加無菌水至20 μL。37℃酶切4 h），2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測酶切產物，凝膠回收空載體和目的基因片段。用T4 連接酶連接目的基因片段和空載體（連接體系：T4 DNA 連接酶 1 μL，空載體1 μL，目的基因片段10 μL，連接Buffer 2.5 μL，加無菌水至25 μL，16℃過夜連接）。將25 μL 連接產物加入100 μL 感受態大腸桿菌中，冰浴30 min；42℃熱激45 s，再冰浴1 min；加入1 mL LB 培養基，37℃，170 r/min，搖床培養1 h，離心后取200 μL 菌液置于含有氨芐青霉素的LB 肉湯培養基中培養，過夜培養，挑取白色斑點，菌液PCR 檢測陽性克隆，送生工生物工程公司（上海）進行測序。

1.2.2 重組靶基因的真核表達 使用Sf 9 細胞進行BMPR1B基因的蛋白質體外表達。將10 mL Sf9 昆蟲細胞培養于含有10%胎牛血清的Grace’s 培養基中；取8×105個細胞加入六孔板中，室溫靜置20 min，使細胞貼壁；將20 μL 質粒DNA（20 μg）稀釋于200 μL 胎牛血清Grace′s 培養基中，同時將100 μL 細胞轉染試劑（QIAGEN）稀釋于1 mL 胎牛血清Grace′s 培養基中，然后將稀釋的質粒DNA 滴加到稀釋的細胞轉染試劑中并輕輕混合以避免沉淀，在室溫下放置20 min 后將混合液加入到Sf 9 細胞中，并在28℃下在水平振蕩器上以150 r/min 溫育直至細胞“病變”（CPE）超過80%（達到最大靶蛋白表達，72 h-96 h），分別收集上清液和沉淀物，分離并純化重組蛋白的純化。

1.2.3 單克隆抗體的制備 抗BMPR1B單克隆抗體的制備由美國GenScript 公司完成。用體外表達的BMPR1B 蛋白免疫6 只Bal b/c 小鼠，每次免疫7 d，加強免疫后用間接ELISA 方法檢測免血清效價，當效價大于1∶64 000，采用電融合方法進行細胞融合后篩選針對靶蛋白呈陽性融合細胞的上清液，將陽性母克隆細胞擴大培養，進行亞克隆篩選后進行BMPR1B單克隆抗體的制備，采用Protein A/G 親和層析方法純化。

1.2.4 母羊卵巢BMPR1B相互作用蛋白的鑒定 分別使用試劑盒免疫沉淀法和常規免疫沉淀法進行母羊卵巢BMPR1B相互作用蛋白的鑒定，每種方法進行3 次重復。單獨表達空載體的Sf9 細胞用作陰性對照。對于試劑盒免疫沉淀法，按照說明是使用Mag sProtein A/G Co-Immunoprecipitation 試 劑 盒（BioCanal）富集母羊卵巢中的BMPR1B及其相互作用蛋白。對于常規免疫沉淀法，在4℃條件下，用500 μL 的0.5% NP40 裂解緩沖液裂解母羊卵巢30 min。將沉淀物在PBS 中洗滌2 次后4℃下用500 μL的1% NP40 裂解緩沖液裂解，并在水浴超聲波儀中2 級超聲處理4 個循環。將3 mg 總蛋白用于50 μg IgA 進行免疫沉淀。

1.2.5 蛋白質鑒定和生物信息學分析 MALDI-TOF/TOF 結合Mascot 數據庫檢索鑒定目的蛋白。實驗組和對照組以上調和下調3.0 倍來鑒定差異蛋白質（P＜0.05）。使用Uniprot 數據庫結合BLAST2GO 軟件進行差異蛋白質的功能注釋和分類；使用KAAS平臺進行通路分析（http：// www.genome.jp/kegg/mapper.html），同時通過Fisher 精確檢驗進行通路富集統計（P＜0.05）；使用Cytoscape 3.0 軟件用于蛋白質-蛋白質相互作用網絡分析。

2 結果

2.1 綿羊總RNA提取及PCR擴增

提取的小尾寒羊卵巢總RNA 結果見圖1，提取的小尾寒羊卵巢總RNA 明顯可見28S 與18S 兩條帶，提取效果較好，可直接用于反轉錄。反轉錄PCR 擴增BMPR1B基因編碼區序列，結果見圖2，擴增片段與目的片段大小一致（1 509 bp）且特異性良好，可直接進行下一步實驗。

2.2 重組BMPR1B基因的真核表達

通過XhoI 和BamH I 限制酶消化DNA 質粒后結果表明，用XhoI 和BamH I 限制酶切割質粒pcDNA3.1a-BMPR1B發現兩條帶，在瓊脂糖凝膠電泳上產生預期的DNA 片段（1 509 bp），而pMD19-T-NP 僅有一條帶（未發現預期的DNA 片段）。證實BMPR1B基因成功連接到真核表達質粒pcDNA3.1a中，插入的DNA 的大小與PCR 產物相同（圖3）。

圖1 綿羊卵巢總RNA 提取

圖2 綿羊BMPR-1B 基因PCR 結果

圖3 用Xho I 和BamH I 酶消化的DNA 質粒瓊脂糖電泳檢測

2.3 抗BMPR1B單克隆抗體的產生

將重組真核質粒pcDNA3.1a-BMPR1B轉染于Sf 9 昆蟲細胞，28℃培養，經過3 次傳代后，細胞出現明顯的細胞病變效應（“CPE”），轉染pcDNA3.1a-BMPR1B重組質粒24 h 后，結果顯示pcDNA3.1a-BMPR1B轉染組“CPE”熒光強度明顯高于對照組（圖4）。連續監測7 d后，表明轉染后72 h-96 h之間“CPE”表達最高。

如圖5 所示，重組蛋白條帶主要出現在沉淀中，使用Ni-NTA Superflow 蛋白純化試劑盒純化重組蛋白（圖6，圖7）。當OD450nm的陽性/陰性（P/N）大于或等于2.1 時，判斷血清抗體滴度。ELISA 結果顯示通過4 次免疫獲得高滴度（1∶32 000）的大鼠抗BMPR1B血清。

圖4 轉染重組質粒后的Sf 9 細胞（100×，左）和未轉染重組質粒的Sf 9 細胞（100×，右）

圖5 體外表達蛋白的檢測

圖6 重組蛋白的純化

圖7 BMPR1B 抗體Western Blotting 檢測

2.4 綿羊卵巢BMPR1B相互作用蛋白的鑒定

綿羊卵巢BMPR1B相互作用蛋白結果表明，BMPR1B抗體可以有效地和特異性地從母羊卵巢提取物中沉淀相互作用蛋白。使用SDS-PAGE 電泳分離沉淀蛋白質（圖8），結果表明，載有BMPR1B-IP（樣品1-6）存在目標蛋白條帶，空載體IP 不存在的目標蛋白條帶（樣品7 和8）。

常規方法和試劑盒法免疫共沉淀后目的條帶進行膠內酶解，并通過MALDI-TOF/TOF 質譜進行鑒定，與Uniprot 數據庫中Ovis aries 或Bos taurus 物種數據進行匹配，使用手動閾值法和概率預測算法來計算63 種差異蛋白質中與BMPR1B蛋白的關聯性，表明共產生34 種目的差異蛋白，其中24 種差異蛋白在實驗組（BMPR1B抗體CoIP）和對照組（空白抗體CoIP）中表達量差異3 倍或3 倍以上（表1）。

2.5 BMPR1B互作蛋白的驗證

圖8 BMPR1B 相互作用蛋白的鑒定

采用CoIP 試劑盒方法進行BMPR-1B 蛋白及相互作用蛋白免疫共沉淀，直接作用產物經洗脫純化后用SDS-PAGE 凝膠電泳進行分離（圖9），共分離6 個條帶，經生物質譜鑒定與BMPR-IB 相互作用蛋白，共獲5 種蛋白，分別為GDF5、BMP2、BMP4、RhoD 和HSP10。采用免疫印跡法（Western Blotting）驗證BMPR-1B 蛋白與母羊卵巢提取物免疫共沉淀的復合蛋白（BMP2、BMP4、GDF5、GDF9、RhoD 和HSP10）的特異性相互作用（陽性和陰性驗證，圖10），表明所選候選蛋白與BMPR-1B 具有特異性相互作用。

表1 CoIP-MS 鑒定BMPR1B 相互作用蛋白表

圖9 BMPR1B 相互作用蛋白SDS-PAGE 電泳鑒定

圖10 BMPR1B 相互作用蛋白正反向Western Blotting驗證

2.6 GO及KEGG分析

為預測和鑒定與BMPR1B相互作用蛋白相關的生物學過程，我們通過基因本體論（Gene ontology，GO）方法對目的蛋白過程進行富集分析（圖11）。分析結果表明差異蛋白主要參與的“生物過程”包括繁殖和細胞質翻譯過程，其中繁殖過程包含兩個方向：（1）與信號轉導相關：如“TGF-β 信號通路”和“細胞因子-細胞因子受體相互作用”；（2）與發育相關：如“生物調節”，“細胞過程”，“生長”和“代謝過程”。細胞質翻譯過程主要包括“下游處理”和“信號轉導”。另外富集分析結果還包括與試驗主題關聯性較小的生物過程，如“色素沉積”和“免疫系統過程”。

圖12 BMPR1B 及其互作蛋白GO 條目富集分析

圖11 BMPR1B 及其互作蛋白GO 分析

為進一步深入探討GO 分析所確定的生物過程，根據質譜檢測結果通過Fisher 精確檢驗獲取顯著富集條目（P＜0.05），并將這些條目進行統計分析得到與綿羊繁殖性狀顯著相關聯的生物過程（圖12）。結果表明，BMPR1B及其互作蛋白主要在“正向生物調節”，“信號轉導”，“細胞過程”和“生殖過程”過程呈現富集狀態，其中“信號轉導”和“生殖過程”過程的鑒定主要是因為BMPR1B相互作用蛋白質中存在TGF-β 家族蛋白質，如BMPs 等，“正向生物調節”和“細胞過程”過程的鑒定主要是因為BMPR1B相互作用蛋白質中存在起始和延伸因子，如BMP2 和BMP4。

使用KAAS 平臺鑒定與BMPR1B相互作用蛋白相關KEGG 途徑。結果表明，共鑒定到103 條代謝通路，運用Fisher 精確檢驗獲取28 條顯著富集通路（P＜0.05），按評分和重疊百分比排名的前6 個途徑分別為：“TGF-β 信號轉導通路”，“卵巢類固醇生成通路”，“MAPK 信號轉導通路”，“細胞因子-細胞因子受體相互作用”，“Hippo 信號轉導通路”和 “信號通路調節干細胞的多能性”（圖13-14）。KEGG 結果與GO 分析結果一致，進一步驗證BMPR1B相互作用蛋白所涉及的各種生物學功能。

2.7 蛋白質-蛋白質相互作用通路預測分析

圖13 BMPR1B 及其互作蛋白KEGG 分析

圖14 BMPR1B 及其互作蛋白KEGG 富集分析

圖15 蛋白質-蛋白質相互作用網絡圖

以試驗篩選的24 種目的蛋白為基礎，結合UniProt 數據庫和KEGG 圖譜，利用可視化軟件Cytoscape 軟件構建出蛋白質-蛋白質互作網（圖15）。結果表明，TGF-β 信號通路、卵巢類固醇生成通路和MAPK 信號通路構成了一個復雜且緊密的交互網絡，同時許多其他的信號通路也基于此交互網絡與其他通路之間相互作用。基于互作結果，我們設計了BMPR1B調節綿羊卵母細胞的發育和排卵的代謝途徑途徑（圖16），在該預測途徑中最具交互作用的蛋白質與信號轉導相關的，表明其在綿羊卵母細胞發育和排卵中具有重要作用。

3 討論

綿羊卵巢卵母細胞的成熟和排卵主要是受促性腺激素的調節，即卵泡刺激素（FSH）和促黃體激素（LH），促性腺激素激素（FSH 和LH）的釋放最初是由卵巢內各種因素的控制［7］。研究表明，BMPR1B基因在綿羊卵巢中廣泛表達，包括顆粒細胞，卵母細胞，卵泡和黃體［12］。蛋白質在核糖體內合成后被轉運到特定的細胞器中參與細胞的各種生命活動，有效地發揮功能［13］。BMPR1B蛋白作為一種跨膜蛋白，介導細胞與外界之間的信號傳導，參與許多細胞功能（如構成各種信號分子、激素和其他底物的受體）和細胞膜內外物質交換、能量和信號的傳遞等［14］。本研究使用CoIP-MS 技術來鑒定BMPR1B 蛋白及其互作蛋白并深入了解其與母羊卵巢中相互作用蛋白的調節通路。與文獻報道相同，Samds 是在綿羊產羔性狀代謝通路中最突出的蛋白質家族。研究表明GDF5 和BMP4 是BMPR1B的天然配體，直接影響綿羊顆粒細胞分泌孕酮［15］；BMP2 作用于卵巢、子宮，通過抑制cAMP 的釋放以及孕酮、雌二醇和雄烯二酮激素的合成調節生殖內分泌系統，影響動物的繁殖性狀［16］；RhoD 蛋白在機體內參與MAPK 信號通路，通過各種生物和理化刺激被激活后參與細胞分化、細胞因子的產生和細胞凋亡等多種細胞生理過程［17］；HSP10 通過直接或間接的方式參與細胞增殖凋亡、炎性免疫反應、生殖等過程［18］。

圖16 綿羊卵母細胞發育和排卵過程預測通路圖［24，27，32］

BMPs 參與多種細胞活動，如增殖，分化，遷移和凋亡［19］。卵母細胞的減數分裂成熟需要將未成熟的卵母細胞轉化為完全成長的卵母細胞，這種卵母細胞存在于卵巢前卵泡中，進行受精準備，這一過程受垂體促性腺激素與各種自分泌和旁分泌的BMP家族的基因相互作用調節［20］。BMP 信號通路是調控胚胎和細胞發育的重要信號通路之一，與其他信號途徑之間交互廣泛：如MAPK 信號轉導通路、細胞因子-細胞因子受體相互作用、TGF-β 信號轉導通路、Hippo 信號轉導通路 及Canonical Wnt/β-catenin通路等，同時BMP 信號通路還會對microRNA 基因表觀遺傳學、鈣離子跨膜轉運、卵母細胞減數分裂等有一定的調控［21-23］。

通過生物信息學分析結果和文獻報道，我們推斷目的蛋白主要通過細胞內信號轉導途徑（Smads蛋白途徑、p38-MAPK 途徑）和細胞外信號轉導途徑（Erk-MAP 激酶途徑）對綿羊產羔性狀進行調控：（1）Smads 蛋白途徑［24-26］：原始卵泡的發育啟動不依賴于垂體促性腺激素，而受卵巢中自分泌/或旁分泌因子（細胞因子）的調控，BMPR1B 蛋白的183-205 個氨基酸之間存在跨膜區，為蘇氨酸-絲氨酸激酶受體，當卵巢中的自分泌/或旁分泌因子（如胰島素樣生長因子IGFs）與此受體結合后細胞內BMP 家族Ⅱ型受體通過磷酸化Ⅰ型受體的GS 區域，使胞質內一系列Smads 蛋白磷酸化，被激活的Smads 結合共用型的Co-Smad4 共同形成Smads 蛋白復合物，然后轉入細胞核內，促進DNA 的合成，進而通過募集轉錄輔激活因子或其它因子與BMP4和GDF5下游靶基因的啟動子相結合，調節下游靶基因的轉錄，進而調控卵泡的發生。Smads 蛋白家族目前已證實有8 種不同的Smads 蛋白，Smad6 和Smad7 由BMP-2 蛋白激活。（2） p38-MAPK 途徑［27-30］：p38-MAPK 是MAPK 家族重要的絲氨酸/酪氨酸激酶，可磷酸化絲氨酸/酪氨酸殘基，在炎癥、細胞應激、凋亡、細胞周期和生長等多種生理過程中起重要作用。在動物的繁殖中，p38-MAPK 途徑磷酸化HSP 10，同時在LH 作用下，使卵泡細胞以及卵泡與卵母細胞間的縫隙連接中斷，導致卵母細胞中cAMP 水平下降，同時鈣離子結合鈣調蛋白通過p38-MAPK 調控途徑來將GnRH 傳遞信號作用到下游蛋白酪氨酸激酶受體結合位點，實現對動物繁殖性狀的調控。Ling 等［26］通過構建小鼠HSP10基因siRNA 和超表達重組腺病毒載體及體外培養小鼠卵巢顆粒細胞發現，HSP10 參與卵巢顆粒細胞凋亡的調節，進而可能影響卵泡及卵母細胞的發育成熟。研究發現，HSP 10 在PCOS 患者間質細胞中表達量降低，從而降低其抗凋亡作用，抑制卵泡的發育成熟，而在卵泡膜細胞中表達量升高，從而激活IGF-1通路，引起高雄激素血癥，抑制卵泡的發育成熟［31］。（3）Erk-MAP 激酶途徑［32］：由細胞外刺激因子（如生長分化因子、細胞因子、Rho 家族）作用，活化MEK，使其Tyr 和Thr 殘基磷酸化，從而激活ErK途徑，磷酸化下游底物。Rho 蛋白家族作為Erk-MAP 激酶途徑的關鍵分子，在胞內信號轉導中發揮橋梁作用，RhoD 蛋白在機體內參與MAPK 信號通路，通過各種生物和理化刺激被激活后參與細胞分化、細胞因子的產生和細胞凋亡等多種細胞生理過程［33］，當RhoD 高表達時，可以快速激活MAPK 通路，升高底物c-fos 和c-jun 的磷酸化水平，與此同時，BMP 的下游傳導介質Smad1 和Smad5 也出現表達增加，從而誘導卵母細胞的分化，調控卵泡的發生［34］。

4 結論

BMPR1B 蛋白與綿羊產羔性狀途徑中Smads 家族蛋白具有交互作用，在綿羊卵母細胞發育和排卵中具有重要作用。本試驗通過構建BMPR1B基因真核表達體系并產生單克隆抗體，利用CoIP-MS 技術鑒定母羊卵巢提取物中與BMPR1B特異性相互作用的蛋白質，構建目的蛋白質互作網絡，通過生物信息學分析并預測BMPR1B 蛋白及其相互作用蛋白在綿羊卵巢卵母細胞發育及排卵的作用通路。母羊卵巢提取物中23 種蛋白質與BMPR1B 蛋白具有關聯性，其中6 種目的蛋白（BMP2、BMP4、GDF5、GDF9、RhoD 和HSP10） 與BMPR1B具 有特異性相互作用，通過生物信息學分析表明目的蛋白在TGF-β 信號轉導通路、卵巢類固醇生成通路和MAPK 信號轉導通路構成復雜且緊密的交互網絡，基于互作結果設計BMPR1B 蛋白調節綿羊卵母細胞的發育和排卵的代謝途徑。BMPR1B 蛋白與綿羊產羔性狀途徑中Smads 家族蛋白具有交互作用，在綿羊卵母細胞發育和排卵中具有重要作用。進一步研究BMPR1B基因的生物學功能和研究BMPR1B基因作為綿羊高繁主效基因的機理和分子調控機制奠定了基礎。