钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin, CAST)是钙蛋白酶Ⅰ(CAPN1, 又称μ-calpain)和钙蛋白酶Ⅱ(CAPN2,又称ｍ-calpain)的内源性抑制蛋白。目前已经对牛和猪等物种的CAST基因进行了分子生物学及功能方面的研究，科学家们认为CAST基因是影响肉质性状的重要候选基因。但是CAST基因在绵羊上的研究较少, 而且GenBank所提供的序列没有指出其属于CAST基因的哪种转录本。
来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，国家畜禽分子
遗传育种中心的研究人员以牛CAST 基因的转录本2和4为参考序列, 克隆绵羊CAST 基因转录本2和4的cDNA 序列, 分析其不同组织中的表达情况, 为进一步研究该基因的结构和功能奠定了基础。
钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin, CAST)是钙蛋白酶Ⅰ(CAPN1, 又称μ-calpain)和钙蛋白酶Ⅱ(CAPN2,又称ｍ-calpain)的内源性抑制蛋白。钙蛋白酶及其内源抑制蛋白CAST 广泛存在于细胞中，通过对2.5和7月龄瘦肉型猪及肥胖型猪中CAST的活性，在两个不同的阶段中, 肥胖型猪CAST 的活性明显高于瘦肉型猪, 且CAST的活性随年龄的增大而降低, 这可能与体内蛋白质的降解有关。钙蛋白酶系统在体内发挥非常重要的作用, 参与机体生长和代谢过程, 如成肌细胞融合[2, 4]和脂肪细胞分化、肌动蛋白重组、细胞周期调节、信号转导和凋亡过程的调节等。由于骨骼肌蛋白质的含量对肉质的影响很大, CAST 基因成为研究肌肉生长和肉质性状极有希望的候选基因。
在一项由李宏滨博士领导的研究中，研究人员利用牛CAST基因的mRNA序列, 通过逆转录RT-PCR首次克隆获得绵羊CAST基因2型转录本和4型转录本的部分cDNA序列, 并对序列进行生物信息学分析。CAST基因2型转录本的扩增片段为4 385 bp, 完整的开放阅读框为2 361 bp, 编码786个氨基酸; CAST基因4型转录本的扩增片段为1 467 bp, 完整的开放阅读框为1 317 bp, 编码438个氨基酸。CASTⅡ型蛋白序列存在4个保守结构域, CASTⅣ型蛋白序列存在3个保守结构域; 两者的二级结构均以螺旋为主, 富含疏水区域, 其氨基酸序列存在多个磷酸化位点以及蛋白激酶C(Protein kinase C, PKC)的磷酸化位点。通过RT-PCR分析CAST基因2型转录本和4型转录本的组织表达谱, 结果表明CAST基因2型转录本在所检测的10个组织中均表达, CAST基因4型转录本仅在睾丸组织中表达。
绵羊CAST 基因组织表达谱的研究发现: CAST基因的2 型转录本在所检测的各组织中均表达, 但是CAST 基因的4 型转录本仅在睾丸组织中表达。CAST 基因的2 型转录本在绵羊各组织中均发挥作用,推测其表达的蛋白在机体生长和代谢过程中发挥重
要作用, 具体机制需要进一步研究。CAST 基因的4型转录本与睾丸组织的功能存在关系, 推测其表达的蛋白可能与精子的生成有关。CAST 基因的不同转录本在各组织中的表达情况存在差异, 不同转录本编码的蛋白在结构上存在差异, 功能也存在差异,推测CAST 基因功能的发挥存在多种可能的途径。
（生物通：万纹）
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http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=21282
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