肉鸡提高生长速率和胸肌产量伴随着肉质的劣化。2021年10月16日，国际食品期刊Food Chemistry（IF 9.231）在线发表了扬州大学陈国宏教授、徐琪副教授团队的创新研究成果“Comparative phosphoproteomic provides insights into meat quality differences between slow- and fast-growing broilers”。该研究通过磷酸化蛋白质组学探讨了导致慢速肉鸡和快速肉鸡肉质差异的机制，为鸡肉品质遗传改良提供了重要的信息。其中中科新生命提供了磷酸化蛋白质组检测服务。
研究材料
雪山鸡和罗斯308肉鸡
技术路线
步骤1：慢速肉鸡（SG）组与快速肉鸡（FG）组肉质性状和肌纤维特性差异显著；
步骤2：列出已鉴定的磷酸化蛋白并绘制磷酸化位点；
步骤3：差异丰度磷酸化肽段的鉴定与比较；
步骤4：差异磷酸化蛋白的功能富集分析。
研究结果
1. SG组与FG组肉质性状和肌纤维特性差异显著
通过比较一些关键性物理特性，发现SG的肉质红度、黄度、剪切力、pH24h和蛋白质含量均优于FG，而压损、IMF和水分含量均低于FG肉质。虽然肌肉纤维类型没有差异，但SG的横截面积大于FG（图1）。
雪山鸡和罗斯308肉鸡
技术路线
步骤1：慢速肉鸡（SG）组与快速肉鸡（FG）组肉质性状和肌纤维特性差异显著；
步骤2：列出已鉴定的磷酸化蛋白并绘制磷酸化位点；
步骤3：差异丰度磷酸化肽段的鉴定与比较；
步骤4：差异磷酸化蛋白的功能富集分析。
研究结果
1. SG组与FG组肉质性状和肌纤维特性差异显著
通过比较一些关键性物理特性，发现SG的肉质红度、黄度、剪切力、pH24h和蛋白质含量均优于FG，而压损、IMF和水分含量均低于FG肉质。虽然肌肉纤维类型没有差异，但SG的横截面积大于FG（图1）。
图1 SG与FG肉质性状和肌纤维特性的差异
2. 列出已鉴定的磷酸化蛋白并绘制磷酸化位点
采用6标TMT进行定量磷酸化蛋白质组学检测，结果表明磷酸化位点在肉鸡蛋白质中的分布呈多样性。在3895个磷酸化位点中，2799个(71.86%)发生在丝氨酸, 829个(21.28%)发生在苏氨酸, 267个(6.86%)发生在酪氨酸残基上(图2C)。为了进一步了解差异磷酸化蛋白的上游通路，通过motif分析，鉴定出20个可能的磷酸化基序，其中包括17个丝氨酸基序和3个苏氨酸基序(图2F)。综上所述，磷酸化蛋白对SG和FG肉质差异中发挥重要作用。
图2 磷酸蛋白和磷酸位点3. 差异丰度磷酸化肽段的鉴定与比较
通过差异分析，发现SG和FG中存在595个具有显著差异的磷酸化肽段，相较于FG，SG有114个上调，481个下调(图3)。大多数上调的磷酸化肽段和肌动蛋白结合、肌肉纤维发育相关蛋白有关，如OBSL1、MYH1E、MYH1F、 TNNT3，参与胶原蛋白结合的MRC2和参与氨基酸转运的SLC7A5是前5位上调的磷酸化肽段。在481个下调的磷酸化肽段中，PHKB、MAP2k6、GPI、GAPDH、CASQ2、CAMK2D等呈显著差异，同时还检测到CRAT和AUP1(表1)。综上，上调的磷酸化肽段和肌原纤维蛋白、参与胶原结合及氨基酸运输的蛋白有关，下调的磷酸肽和蛋白激酶、糖酵解酶、钙释放以及参与脂质代谢的蛋白有关。
表1 与FG相比，SG关键调控磷酸化蛋白的磷酸化位点及其相关信号通路
图3 显著差异磷酸化肽段的比较分析
4. 差异磷酸化蛋白的功能富集分析
通过GO富集分析、KEGG通路分析和蛋白质互作网络分析，发现参与肌肉结合、收缩的肌原纤维、钙相关蛋白与参与能量代谢的糖酵解酶相互作用，并在SG和FG肉质中发挥重要作用（图4）。
图4 SG和FG肉类差异磷酸化蛋白的功能富集分析
小编小结
本研究利用磷酸化修饰组学分析发现一些磷酸化蛋白对两个肉鸡品系的蛋白质和IMF沉积有正向影响。SG磷酸化的肌原纤维蛋白上调导致纤维更大、排列更紧密，压损和压痛更低；而部分磷酸化蛋白的下调则表明糖酵解和代谢程度较低。