糖原合成酶激酶-3(Glycogen Synthase Kinase-3)是一种通过自身磷酸化与去磷酸化对下游底物起到调控作用的丝/苏氨酸类蛋白激酶。GSK-3参与调控多种生物学信号通路,如包括Wnt、Hedgehog和IGF-1信号通路等,调控糖原合成、调节细胞分化增殖、细胞形态发育、细胞有丝分裂、肌肉和脂肪细胞增殖分化等多个方面有,在多个领域有重要的研究价值。在哺乳动物中,GSK-3基因有两个亚型GSK-3α和GSK-3β,随着研究深入,在人、小鼠和猪还发现存在GSK-3β基因的多个转录本形式。在家畜动物中对于GSK-3β基因的研究还比较少,并且关于山羊GSK-3β基因的不同转录本的研究还未见报道。本试验以我国第一个培育的肉羊品种南江黄羊为试验材料,利用反转录聚合酶链反应(RT-PCR).分子克隆、实时荧光定量(qPCR)以及蛋白免疫印迹法(western blotting)等试验技术,成功克隆了山羊GSK-3β基因,并分离出山羊GSK-3β基因的多种转录本形式,并进一步从mRNA水平和蛋白水平对不同GSK-3β转录本在山羊不同组织中的表达情况进行研究,最后成功构建蛋白表达载体,具体结果如下：1.本次试验成功克隆得到山羊GSK-3β基因的编码区全序列,并且在山羊中发现了GSK-3β的六个不同转录本。山羊GSK-3β基因序列与绵羊、牛、猪等哺乳动物的具有很高的一致性,GSK-3β氨基酸序列在哺乳动物中上高度保守。山羊GSK-3β5转录本中存在外显子Exon 8b的插入,该基因序列在人,鼠和猪的研究中均有发现,且序列完全一致。本实验中首次报道了新的剪切转录形式GSK-3β2, GSK-3β4和GSK-3β6,在GSK-3β6中发现新的特异型外显子序列Exon 10b。基因序列提交至NCBI,登录号分别为KJ649149-KJ649154。2.利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测了山羊GSK-3β六个转录本基因在120日龄南江黄羊7个不同组织中的相对表达量。结果显示GSK-3β基因在山羊的心肌和大脑中有较高水平的表达(P<0.01),在肝脏和肾脏中表达量相对较低。山羊GSK-3β不同转录本在脾脏、背最长肌和子宫中表达模式存在差异,且差异显著。3.使用蛋白免疫印迹方法检测山羊GSK-3β蛋白在7个不同组织中的表达情况。抗体特异性地识别了两个分子量大小有一定差异的蛋白条带。其中,在蛋白分子量为47kDa的位置,GSK-3β在心肌、大脑和背最长肌中表达水平较高,而在肝脏、脾脏和肾脏组织中的表达微弱；在蛋白分子量小于47kDa位置的条带中,心脏、脾脏、大脑、背最长肌和子宫组织中均可以检测到GSK-3β蛋白的表达,肾脏中表达量相对较低,肝脏中检测不到GSK-3β的蛋白表达。4.本研究成功构建了山羊GSK-3β六个转录本的表达载体。分别将山羊GSK-3β不同转录本有差异的基因序列连接到含有Flag蛋白标签的RT-Flag-31载体上,并通过酶切验证,分子克隆及菌液测序验证,证明载体构建的成功。该载体可用于下一步对羊GSK-3p不同转录本的蛋白表达及相关生物学功能的验证。