中文摘要：

肌肉生成抑制素(Myostatin，MSTN) 是动物基因工程和分子育种重要的候选基因，通过研究和操纵MSTN，有可能培育经济效益更好的肉用畜禽。猪是我国最重要的肉用家畜，通过操作MSTN 提高其瘦肉产量，将对我国生猪生产具有特殊意义。本申请项目首先采用人工构建突变体的方法，构建蛋白酶切割位点RSRR突变、313位保守的半胱氨酸突变和D76A点突变三种猪MSTN 突变结构；然后用建立起来的高效动物细胞基因表达体系对突变体结构进行表达；最后在猪胎儿肌肉卫星细胞和仔猪上分别进行突变体MSTN与内源性MSTN的拮抗作用研究。本项目率先研究猪MSTN人工突变蛋白及其功能，希望通过此研究，能为突变体蛋白在增加猪瘦肉产量方面的商业化应用奠定基础，为将来猪的转基因育种提供有用生物元件。

结论摘要：

肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)是骨骼肌生长发育的一种主要抑制剂，由于在动物体内表达该基因改造过的 MSTN 前肽能更有效地促进肌肉生长，因此我们推断注射MSTN突变前肽蛋白也更有利于促进肌肉生长，提高瘦肉产量。本研究用大肠杆菌细胞表达猪MSTN前肽的野生型及其突变型（金属蛋白酶家族BMP-1/TLD特异性切割位点突变）蛋白，并通过C2C12细胞增殖试验以及肌肉注射实验比较两种前肽蛋白的活性和功能。细胞增殖实验表明，野生型和突变型前肽都能抑制肌肉生长抑制素的活性，但突变前肽比野生型前肽的效果更加明显。肌肉注射实验结果显示，注射突变和野生前肽的小鼠体重分别比注射PBS的小鼠体重增加24%和12.5%，主要骨骼肌分别增加22.2%和10.3%。通过计算，三组小鼠的肌纤维数量没有明显差异；但肌纤维直径差异显著，注射MSTN突变型和野生型前肽的小鼠肌纤维直径分别比注射PBS小鼠的肌纤维直径粗16.9%和7.2%。本研究建立了大肠杆菌表达猪MSTN 前肽的最佳技术体系。同时本研究也确定了猪MSTN突变前肽蛋白比野生型前肽蛋白在提高猪瘦肉产量方面更具有优势。