動物組織中GLUD1 基因表達與GDH 蛋白結構分析

徐鴻洋，徐 晶，房 君，德寶軍，周歡敏

（1.內蒙古農業大學生命科學學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.內蒙古自治區生物制造重點實驗室，內蒙古 呼和浩特 010018）

谷 氨 酸 脫 氫 酶 （glutamate dehydrogenase，GDH）由谷氨酸脫氫酶基因（glutamate dehydrogenase 1，GLUD1） 編碼， 是谷氨酰胺代謝過程中以NAD+或NADP+作為輔助因子，催化谷氨酸氧化脫氨基轉變成α-酮戊二酸并進入TCA 循環的關鍵酶之一［1-5］，也是α-酮酸在體內轉化的主要途徑，由GDH 催化的谷氨酸氧化過程也是機體獲得ATP 的重要途徑［6］，該步驟的生化反應方程式為：glutamate +H2O +NAD （P）+?α -ketoglutarate +NADPH+NH4++H+［7］。GDH 除了催化L-谷氨酸脫氨基， 還催化L-纈氨酸、L-亮氨酸等氨基酸脫氨基。

GDH 是一種線粒體酶，在哺乳動物不同組織中的分布和活性不同，在肝臟中的活性最高，然后是腎臟、腦、骨骼肌以及白細胞［8-9］。 已有研究證實GLUD1 基因的高表達與細胞的增殖、 肝臟疾病、腫瘤發生等密切相關［10-13］。 對高胰島素—高血氨綜 合 征 （hyperinsulinism/hyperammonemia syndrome，HI/HA）［14］、帕 金 森 病（parkinson′s disease，PD）［15-16］等疾病患者進行研究，發現患者GLUD1基因發生了特異性突變。 為探究大鼠、綿羊、梅花鹿不同組織中GLUD1 基因的表達情況， 比較人、小鼠、大鼠、山羊、綿羊、牛和豬GDH 蛋白的結構差異，該研究通過采集大鼠、綿羊、梅花鹿的肝臟、腎臟、皮膚、脂肪和肌肉5 種新鮮組織樣品，提取各組織總RNA， 對不同動物不同組織中GLUD1基因進行qRT-PCR 分析，并比較人、小鼠、大鼠、山羊、綿羊、牛和豬7 個物種GDH 蛋白的氨基酸序列， 模擬這7 個物種的GDH 蛋白三維空間結構， 為進一步研究GLUD1 基因的表達模式與GDH 蛋白的功能奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

大鼠肝臟、腎臟、皮膚、脂肪和肌肉組織采自內蒙古……