山羊PPARα基因克隆、分子特性及组织差异表达分析

       摘要: 试验旨在克隆山羊过氧化物酶体增殖物激活受体α (peroxisome proliferators-activated receptors-alpha,PPARα)基因的CDS区序列,分析其编码蛋白的结构与功能,并探讨其在山羊不同组织中的表达模式.采用RT-PCR方法扩增并克隆PPARα基因CDS编码区;通过在线软件对其一级结构、二级结构和三级结构进行生物信息学分析;利用基因序列和编码蛋白构建系统发育树,进行系统发育进化分析;采用实时荧光定量PCR方法检测PPARα基因在简州大耳羊心脏、肺脏、肝脏、肾脏、脾脏和网膜6个组织中的相对表达情况.结果表明,山羊PPARα基因CDS区全长1 413 bp,结构稳定,共编码470个氨基酸.生物信息学分析发现,PPARα蛋白是一种结构较为稳定的带负电的亲水性蛋白,以α-螺旋和无规则卷曲为主,无信号肽和跨膜蛋白,属于膜内蛋白.蛋白序列中总共有49个磷酸化位点,9个糖基化位点.保守结构域中含有明显的DBD区域和LBD区域,蛋白结构高度保守.三级结构预测发现其蛋白结构主要为通过长链卷曲连接的2个明显不同的结构区域,结构均以helix螺旋为主.序列比对结果表明,山羊PPARα氨基酸序列与绵羊和牛的同源性最高.实时荧光定量检测结果表明,PPARα基因在肾脏和肝脏中表达量较高,显著高于其他组织(P<0.05);在网膜组织和心脏中中度表达,显著高于肺脏和脾脏(P<0.05);在肺脏和脾脏中相对低表达;说明山羊PPARα基因可能与体内脂肪氧化、脂质代谢和抗氧化应激等调控功能有关.试验结果为深入研究PPARα基因在山羊中的生理功能和调控机制奠定了理论基础.

作者:
饶辽源 周靖宣 王林杰 李利 张红平 仲涛
单位:
四川农业大学动物科技学院,成都,611130
出处:
《中国畜牧兽医》
刊期:
2018年第45卷第3期
基金:
国家自然科学基金项目(31501936) 四川农业大学本科生科研兴趣培养计划项目(2016203)

山羊PPARα基因克隆、分子特性及组织差异表达分析

摘要: 试验旨在克隆山羊过氧化物酶体增殖物激活受体α (peroxisome proliferators-activated receptors-alpha,PPARα)基因的CDS区序列,分析其编码蛋白的结构与功能,并探讨其在山羊不同组织中的表达模式.采用RT-PCR方法扩增并克隆PPARα基因CDS编码区;通过在线软件对其一级结构、二级结构和三级结构进行生物信息学分析;利用基因序列和编码蛋白构建系统发育树,进行系统发育进化分析;采用实时荧光定量PCR方法检测PPARα基因在简州大耳羊心脏、肺脏、肝脏、肾脏、脾脏和网膜6个组织中的相对表达情况.结果表明,山羊PPARα基因CDS区全长1 413 bp,结构稳定,共编码470个氨基酸.生物信息学分析发现,PPARα蛋白是一种结构较为稳定的带负电的亲水性蛋白,以α-螺旋和无规则卷曲为主,无信号肽和跨膜蛋白,属于膜内蛋白.蛋白序列中总共有49个磷酸化位点,9个糖基化位点.保守结构域中含有明显的DBD区域和LBD区域,蛋白结构高度保守.三级结构预测发现其蛋白结构主要为通过长链卷曲连接的2个明显不同的结构区域,结构均以helix螺旋为主.序列比对结果表明,山羊PPARα氨基酸序列与绵羊和牛的同源性最高.实时荧光定量检测结果表明,PPARα基因在肾脏和肝脏中表达量较高,显著高于其他组织(P<0.05);在网膜组织和心脏中中度表达,显著高于肺脏和脾脏(P<0.05);在肺脏和脾脏中相对低表达;说明山羊PPARα基因可能与体内脂肪氧化、脂质代谢和抗氧化应激等调控功能有关.试验结果为深入研究PPARα基因在山羊中的生理功能和调控机制奠定了理论基础.

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