弓形虫毒力相关效应分子ROP16Ⅲ诱导人肺腺癌A549细胞的基因表达谱

摘要：

目的 利用生物信息学方法分析刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)棒状体蛋白16 Ⅲ(ROP16Ⅲ)重组表达载体转染人肺腺癌A549细胞后的基因表达谱,筛选致病候选基因.方法 构建真核表达载体pEGFP-N1-ROP16Ⅲ.将A549细胞分为未转染组、pEGFP-N1组、pEGFP-N1-ROP16 Ⅲ组,后两组分别用pEGFP-N1、pEGFP-N1-ROP16Ⅲ质粒进行瞬时转染,48 h后收集各组细胞,提取总RNA,纯化后进行芯片杂交分析,筛选差异表达基因(DEG).将DEG进行基因本体(GO)功能富集分类和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析.利用ToppGene从DEG中筛选弓形虫ROP16Ⅲ致病候选基因.利用STRING在线分析软件对候选基因所编码的蛋白质进行蛋白间相互作用(PPI)网络分析.结果 pEGFP-N1-ROP16Ⅲ转染A549细胞后共有566个基因表达差异显著,其中382个基因上调,184个基因下调.对DEG进行生物信息学分析,共获得997条GO注释和50条KEGG信号通路.这些DEG参与了多种生物学过程,包括防御反应、Ⅰ型干扰素信号通路、先天免疫应答、对外界生物刺激的反应等;参与的信号通路主要集中在抗原处理及呈递,细胞质DNA传感通路,Toll样受体信号通路,NOD样受体信号通路等.ToppGene筛选共获得14个弓形虫ROP16Ⅲ致病候选基因,其中C-X-C基序趋化因子配体11(CXCL11)、Toll样受体3(TLR3)、C-C基序趋化因子26(CCL26)、人类白细胞抗原-E(HLA-E)、早幼粒白血病基因(PML)及信号转导子与转录激活因子2(STAT2)等6个基因在弓形虫方面的研究尚未见报道.PPI网络构建分析发现,DEG编码的蛋白质PPI网络由376个节点(蛋白质)和1152条边(相互作用关系)组成,STAT2、HLA-E和PML位于PPI网络的中心节点处,删除这些关键节点后PPI网络结构涣散.通路富集分析结果显示,CXCL11等6个基因共涉及12条信号通路,主要与趋化因子信号通路、Toll样受体信号通路、程序性坏死、内吞作用及细胞因子-细胞因子受体相互作用等相关,这些生物信号通路可能参与弓形虫ROP16Ⅲ的致病过程.结论 本研究筛选发现CXCL11、TLR3、CCL26、HLA-E、PML和STAT2致病候选基因,为进一步探索刚地弓形虫病的致病机制提供了理论依据.

关键词：弓形虫ROP16Ⅲ;表达谱;生物信息学;蛋白互作网络

所属期刊栏目：39

分类号：R382.5(医学寄生虫学)

资助基金：宁夏自然科学基金;第四批宁夏青年科技人才托举工程项目

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：473-479,486