Is the apocrine milk secretion process observed in the goat species rooted in the perturbation of the intracellular transport mechanism induced by defective alleles at the $\alpha_{{\rm s}1}$-Cn locus?

Carole Neveu; Alain Riaublanc; Guy Miranda; Jean-François Chich; Patrice Martin

doi:doi:10.1051/rnd:2002015

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Volume 42 / No 2 (March-April 2002)

Reprod. Nutr. Dev., 42 2 (2002) 163-172

Abstract

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Issue		Reprod. Nutr. Dev. Volume 42, Number 2, March-April 2002


Page(s)		163 - 172
DOI		https://doi.org/10.1051/rnd:2002015

Reprod. Nutr. Dev. 42 (2002) 163-172
DOI: 10.1051/rnd:2002015

Is the apocrine milk secretion process observed in the goat species rooted in the perturbation of the intracellular transport mechanism induced by defective alleles at the $\alpha_{{\rm s}1}$ -Cn locus?

Carole Neveu^{a, b}, Alain Riaublanc^c, Guy Miranda^d, Jean-François Chich^e and Patrice Martin^b

^a Laboratoire de Recherches de Technologie Laitière, Institut National de la Recherche Agronomique, 65 rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France
^b Laboratoire de Génétique Biochimique et de Cytogénétique, Institut National de la Recherche Agronomique, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France
^c Laboratoire d'Étude des Interactions des Molécules Alimentaires, Institut National de la Recherche Agronomique, La Géraudière BP 71627, 44316 Nantes Cedex 3, France
^d Unité de Biochimie et de Structure des Protéines, Institut National de la Recherche Agronomique, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France
^e Unité de Virologie et Immunologie Moléculaires, Institut National de la Recherche Agronomique, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France

Abstract
The structural and quantitative variability of caprine $\alpha_{{\rm s}1}$ -casein induced by the extensive polymorphism recorded at the corresponding locus strongly influences the composition (proteins as well as lipids) and the technological behaviour of milk. Immuno-histo-chemistry studies coupled with electron microscopy analysis have shown that a dysfunction exists in the intracellular transport of caseins when $\alpha_{{\rm s}1}$ -casein is lacking. Casein accumulation in the endoplasmic reticulum leads to a dilation of the cisternae that could disturb the whole secretion process (including lipids). Despite a long controversy, goat milk secretion is still considered to occur through an apocrine process contrary to the merocrine process described for cow's milk. We suggest that the apocrine pathway of secretion described in the goat could be the consequence of the dysfunction observed in the intracellular transport of caseins when $\alpha_{{\rm s}1}$ -casein is lacking. To obtain further clues in the favour of such a hypothesis, we compared the protein and lipid fractions of milks from goats homozygous for different $\alpha_{{\rm s}1}$ -casein alleles.

Résumé
Le processus de sécrétion apocrine du lait décrit chez la chèvre ne trouverait-il pas son origine dans la perturbation du transport intracellulaire induit par les allèles défectifs détectés au locus $\alpha_{{\rm s}1}$ -Cn ? La variabilité structurale et quantitative de la caséine $\alpha_{{\rm s}1}$ caprine consécutive au fort polymorphisme décrit au locus correspondant exerce une forte influence sur la composition (protéique mais aussi lipidique) et le comportement technologique du lait. Des études d'immuno-histo-chimie couplée à la microscopie électronique ont révélé l'existence d'un dysfonctionnement du transport intracellulaire des caséines en cas de déficience en caséine $\alpha_{{\rm s}1}$ . L'accumulation de caséines dans le réticulum endoplasmique entraîne une dilatation des citernes qui pourrait perturber l'ensemble des mécanismes sécrétoires (lipides notamment). Malgré une longue controverse, on attribue aujourd'hui encore à la chèvre un processus de sécrétion du lait de type apocrine contrairement à la sécrétion de type mérocrine décrite chez la vache. Nous suggérons que la sécrétion apocrine décrite chez la chèvre pourrait découler du dysfonctionnement des mécanismes de transport intracellulaire des caséines observé en cas de déficience en caséine $\alpha_{{\rm s}1}$ . Afin d'obtenir des indices supplémentaires en faveur d'une telle hypothèse les fractions protéiques et lipidiques de laits d'individus homozygotes pour différents allèles de caséine $\alpha_{{\rm s}1}$ ont été comparées.

Key words: genetic polymorphism / $\alpha_{{\rm s}1}$ -casein / secretion / apocrine / goat milk

Mots clés : polymorphisme génétique / caséine $\alpha_{{\rm s}1}$ / sécrétion / apocrine / lait de chèvre

Correspondence and reprints: Patrice Martin
e-mail: martin@diamant.jouy.inra.fr

© INRA, EDP Sciences 2002

Is the apocrine milk secretion process observed in the goat species rooted in the perturbation of the intracellular transport mechanism induced by defective alleles at the -Cn locus?

Is the apocrine milk secretion process observed in the goat species rooted in the perturbation of the intracellular transport mechanism induced by defective alleles at the $\alpha_{{\rm s}1}$ -Cn locus?