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熱ストレスは、乳牛の乳量と組成に悪影響を与える可能性があり、計り知れない経済的損失につながります。乳腺の基本的な成分は肺胞です。これらの肺胞乳腺上皮細胞は、乳牛の牛乳生成能力を反映しています。この研究では、牛の乳腺上皮細胞を露出させてストレスを熱し、タンデム質量分析と組み合わせた液体クロマトグラフィーと組み合わせた相対的および絶対定量化のために等変量タグを使用してコントロールグループと比較しました。対照群と比較して、104個の差次的に上昇したタンパク質（1.3倍> 1.3倍）および167個の減少タンパク質（<0.77倍）が熱処理群で同定されました。遺伝子オントロジー分析により、差次的に発現したタンパク質の大部分が、細胞成層接合部のアセンブリ、異化プロセス、代謝プロセスに関連していることが確認されました。これらの有意に調節されたタンパク質のいくつかは、牛乳タンパク質や脂肪などの牛乳の合成と分泌に関連していました。この発見は、プラスミノーゲン活性化因子 - プラスミノーゲン - プラスミンと脂肪酸合成酵素の減少を介した減少したβ-カセイン発現から得られた結果によってさらに支持されました。我々の結果は、乳タンパク質と脂肪の合成に対する熱ストレスの影響を強調しているため、乳製品の生産に対する熱ストレスのさらなる研究のための追加の手がかりを提供します。
熱ストレスは、乳牛の乳量と組成に悪影響を与える可能性があり、計り知れない経済的損失につながります。乳腺の基本的な成分は肺胞です。これらの肺胞乳腺上皮細胞は、乳牛の牛乳生成能力を反映しています。この研究では、牛の乳腺上皮細胞を露出させてストレスを熱し、タンデム質量分析と組み合わせた液体クロマトグラフィーと組み合わせた相対的および絶対定量化のために等変量タグを使用してコントロールグループと比較しました。対照群と比較して、104個の差次的に上昇したタンパク質（1.3倍> 1.3倍）および167個の減少タンパク質（<0.77倍）が熱処理群で同定されました。遺伝子オントロジー分析により、差次的に発現したタンパク質の大部分が、細胞成層接合部のアセンブリ、異化プロセス、代謝プロセスに関連していることが確認されました。これらの有意に調節されたタンパク質のいくつかは、牛乳タンパク質や脂肪などの牛乳の合成と分泌に関連していました。この発見は、プラスミノーゲン活性化因子 - プラスミノーゲン - プラスミンと脂肪酸合成酵素の減少を介した減少したβ-カセイン発現から得られた結果によってさらに支持されました。我々の結果は、乳タンパク質と脂肪の合成に対する熱ストレスの影響を強調しているため、乳製品の生産に対する熱ストレスのさらなる研究のための追加の手がかりを提供します。
Heat stress can play a negative effect on milk yield and composition of dairy cattle, leading to immeasurable economic loss. The basic components of the mammary gland are the alveoli; these alveolar mammary epithelial cells reflect the milk producing ability of dairy cows. In this study, we exposed bovine mammary epithelial cells to heat stress and compared them to a control group using isobaric tags for relative and absolute quantitation combined with liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. Compared with a control group, 104 differentially elevated proteins (>1.3-fold) and 167 decreased proteins (<0.77-fold) were identified in the heat treatment group. Gene Ontology analysis identified a majority of the differentially expressed proteins are associated in cell-substrate junction assembly, catabolic processes and metabolic processes. Some of these significantly regulated proteins were related to the synthesis and secretion of milk, such as milk protein and fat. This finding was further supported by the results obtained from the reduced β-casein expression through the system of plasminogen activator - plasminogen - plasmin and decreased fatty acid synthase could partly explain why milk fat synthesis ability of dairy cows decreased under heat stress. Our results highlight the effects of heat stress on synthesis of milk protein and fat, thus providing additional clues for further studies of heat stress on dairy milk production.
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