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コアグラーゼ陰性および-陽性ブドウ球菌感染に対するシグナル伝達リンパ球活性化分子ファミリー7（SLAMF7）遺伝子の構造および機能解析
Structural and functional analysis of the signaling lymphocytic activation molecule family 7 (SLAMF7) gene in response to infection with coagulase-negative and -positive staphylococci.
PMID: 32684451 DOI: 10.3168/jds.2019-17398.
抄録
シグナリングリンパ球活性化分子ファミリー 7（SLAMF7）遺伝子のスプライスバリアントが同定され、健康な乳牛と乳房炎に感染した乳牛の乳腺において、この遺伝子の mRNA レベルでの発現の違いが示されています。同時に、あるグループの乳牛において、SLAM7 遺伝子エクソンの欠失、異なるスプライスバリアントの発生、および乳房炎の発生との間に有意な関連が見出されています。発現研究は、ポーランド産ホルスタイン・フriesian の Black and White 品種（I 群）の乳牛 40 頭を対象に実施された。屠殺2日前に微生物学的分析のために乳試料を採取し、細菌の存在を調べた。屠殺直後に乳腺組織サンプルを採取し、乳腺の健康状態に応じて 3 つのグループに分けた：健康（乳中に病原性細菌が存在しない）、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（CNS）、コアグラーゼ陽性ブドウ球菌（CPS）。SLAMF7遺伝子の異なるDNA断片をもとに、この遺伝子の2つの代替変異体（V1とV2）と完全な遺伝子発現を同定した。各アイソフォームについて個別に解析を行った結果、牛の健康状態が各バリアントの発現レベルと強く関連していることが示された。健康な牛では SLAMF7 完全アンプリコンの発現が最も高く、CNS と CPS の牛では V1 と V2 よりもこのバリアントの発現が高かった。サンガーシークエンシングを用いて、SLAMF7のタンパク質構造および機能におそらく最も大きな影響を及ぼすSLAMF7遺伝子の第2エクソンの多型/インデル変異を検出した。つの遺伝子型が検出された。AA（野生型）と AB（挿入 A）である。健康な牛ではホモ接合体 AA の頻度がヘテロ接合体よりも高かったが、感染牛では遺伝子型の分布は逆であった。識別された多型と生産形質（体細胞数、乳糖、タンパク質、カゼイン含量、不顕性乳房炎発症の指標としての収量など）との間の関連分析を、第 II 群の牛（166 頭のポーランド産ホルスタイン・フriesian 乳牛）を対象に実施しました。残念ながら AB 頭数が少なかったため、第 2 エキソンの遺伝子型と牛の健康状態との間には関係は示されなかった。さらに、SLAMF7を標的としたDNAメチル化の割合の動物群間の差は有意ではなく、平均で〜66〜68％であった。
Splice variants of the signaling lymphocytic activation molecule family 7 (SLAMF7) gene have been identified, and differences in the expression of this gene have been demonstrated at the mRNA level in the mammary glands of healthy and mastitis-infected dairy cows. At the same time, significant associations have been found between a deletion in the SLAM7 gene exon, the occurrence of different splice variants, and the occurrence of mastitis in one group of dairy cows. An expression study was conducted on 40 Polish Holstein-Friesian dairy cows of the Black and White variety (group I). Milk samples were taken for microbiological analysis 2 d before slaughter and examined for the presence of bacteria. Immediately after slaughter, mammary tissue samples were taken and divided into 3 groups according to the health status of the mammary gland: healthy (without pathogenic bacteria in milk), coagulase-negative staphylococci (CNS), and coagulase-positive staphylococci (CPS). Based on different SLAMF7 gene DNA fragments, 2 alternative variants of this gene (V1 and V2) and complete gene expression were identified. Separate analyses performed for each isoform showed that the health status of the cow was strongly associated with the expression level of individual variants. The highest expression was detected for the SLAMF7 complete amplicon in healthy cows, and in the CNS and CPS cows the expression of this variant was also higher than V1 and V2. Sanger sequencing was applied to detect the polymorphism/indel variant in the second exon of the SLAMF7 gene probably having the greatest effect on the protein structure and function of SLAMF7. Two genotypes were detected: AA (wild-type) and AB (insertion A). In healthy cows, the frequency of homozygotes AA was higher than the heterozygotes, whereas in the infected animals, the genotypic distribution was the opposite. An association analysis between the identified polymorphism and production traits-including somatic cell count, as well as lactose, protein, and casein content and yield as indicators of subclinical mastitis occurrence-was performed on the group II cows (166 Polish Holstein-Friesian dairy cows). Unfortunately, due to the low number of AB animals, no relationship was demonstrated between genotype in the second exon and the health status of cows. Additionally, the difference in the percentage of SLAMF7-targeted DNA methylation between the groups of animals was not significant, with an average of ~66 to 68%.
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