兰州大尾羊PPARG全长cDNA克隆及生物信息学分析

摘要：

【目的】克隆兰州大尾羊过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARG）基因，分析其序列及编码蛋白的生物学特性，阐明PPARG基因在绵羊中的生物学作用，为生产应用提供理论依据。【方法】根据绵羊PPARG基因CDS序列设计特异性引物，利用RACE和RT-PCR技术克隆获得兰州大尾羊PPARG基因序列，结合生物信息学方法分析其生物学特性。【结果】克隆获得兰州大尾羊PPARG cDNA 序列全长1774 bp（GenBank序列号：KF727439），其CDS区片段长1428 bp，编码475个氨基酸,编码区两侧翼分别具有5’-UTR 131 bp（1-131 nt）和3’-UTR 214 bp（1560-1774 nt）。预测兰州大尾羊PPARG蛋白分子量为54.40 kD，理论等电点为4.94。预测PPARG编码蛋白疏水性最大值为3.600，最小值为-2.744，为非跨膜的疏水性蛋白。亚细胞定位主要在细胞质（65.2%）和细胞核（21.7%）中,少量作用于细胞支架（4.3%）和过氧化物酶体（4.3%）,无信号肽，不属于分泌蛋白。预测其氨基酸序列有26个磷酸化位点，无糖基化位点，含有1个ZnF_C4结构域、1个HOLI结构域和1个LCR结构域，二级结构以随机卷曲为主。同源性分析显示兰州大尾羊PPARG核苷酸序列与山羊、野牛、水牛、绵羊、虎鲸、野猪和人类核苷酸序列间的同源性分别为99%、98%、97%、99%、94%、92%和90%，兰州大尾羊PPARG氨基酸序列与山羊、野牛、水牛、绵羊、虎鲸、野猪和人类核苷酸序列间的同源性分别为100%、99.8%、100%、100%、98.7%、98.5%和97.5%。系统发育树表明，兰州大尾羊与山羊、绵羊和水牛的进化水平更为接近，与鱼类、人类和鼠类较远。其基因第486位发生碱基转换（C←→T），第828位发生碱基转换（C←→A），但其所编码氨基酸不变。【结论】兰州大尾羊与其他物种PPARG在结构上相似性较高，说明该基因具有高度的保守性。推测PPARG蛋白大部分在游离核糖体上合成，其功能与过氧化物酶体有关，该预测结果符合其过氧化物酶体增殖物激活受体的身份。PPARG氨基酸序列有26个可以成为蛋白质激酶磷酸化的位点，某些位点被磷酸化后，可导致一系列肥胖相关基因的功能失调和表达变化,如胰岛素增敏激素，脂联素( adiponectin)的表达减少。其序列包含的ZnF_C4锌指结构域具有与脂质结合的功能，HOLI即LBD配体结构域在激素信号转导过程中发挥重要作用，其中PPARG锌指结构域中的磷酸化位点Ser112，被MAPK磷酸化后，可以抑制PPARG同配体的结合，从而降低PPARG蛋白的活性，两个结构域均与成脂分化过程相关联。文章为进一步研究PPARG在成脂分化过程中的作用提供了参考。

关键词：兰州大尾羊、PPARG、cDNA末端快速扩增、生物信息学

分类号：S852.65;Q78;R373.33

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省科技支撑计划;西北民族大学研究生科研创新项目

在线出版日期：2014-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2435-2445