苏山猪MAN2A1基因克隆及其过表达对猪流感病毒复制的影响

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第12期北京时间：

作者：戴超辉, 崔乐康, 李碧侠, 赵为民, 李辉, 付言峰, 李伟宁, 陈彦羽, 包文斌, 程金花

单位：1. 江苏省农业科学院畜牧研究所, 农业农村部种养结合重点实验室, 江苏省农业种质资源保护与利用平台, 南京 210014;2. 扬州大学动物科学与技术学院, 扬州 225009;3. 南京瑞源生物技术有限公司, 南京 210033

摘要：【目的】对苏山猪甘露糖苷酶α2A类成员1(mannosidase alpha class 2A member 1,MAN2A1)基因进行克隆和生物信息学分析，并揭示MAN2A1基因过表达对猪流感病毒(Swine influenza virus，SIV)复制的调控作用。【方法】本研究以苏山猪肺脏cDNA为模板扩增MAN2A1基因编码区序列(CDS)，并将目的片段通过T4 DNA连接酶克隆到pMD19-T载体上。将序列与其他物种及不同品种猪进行相似性比对并构建系统发育树；利用生物信息学软件对苏山猪MAN2A1蛋白序列特征进行分析；使用实时荧光定量PCR检测MAN2A1基因在苏山猪中的组织表达谱及MAN2A1基因过表达前后SIV M和NP基因的表达水平；使用AutoDock软件对MAN2A1蛋白与SIV M和NP蛋白进行分子对接预测。【结果】本研究成功克隆了苏山猪MAN2A1基因CDS区序列，其长度为3 435 bp。与NCBI数据库公开的猪的MAN2A1基因序列(XM_003123823.6)相比，苏山猪MAN2A1基因CDS区存在6个单核苷酸多态位点(single nucleotide polymorphism sites,SNPs)，包含2个错义突变和4个同义突变。不同物种MAN2A1基因系统进化树显示，猪MAN2A1基因与牛和羊亲缘关系最近，与灵长类关系次之，与家禽和斑马鱼亲缘关系最远；不同品种猪MAN2A1基因系统进化树显示,苏山猪MAN2A1基因与中国五指山猪亲缘关系最近，与杜洛克亲缘关系最远。生物信息学分析结果显示，苏山猪MAN2A1蛋白含1 144个氨基酸，分子质量为131.42 ku，理论等电点为7.85；二级结构中α-螺旋、β-折叠、无规则卷曲占比分别为33.65%、15.73%和50.61%；三级结构全局模型质量评估GMQE评分为0.9，质量较好；苏山猪MAN2A1蛋白含有3个结构域(第168－498、289-503和649－1 140位氨基酸)，主要定位在细胞质内的高尔基体中，可能与MAN1A1、FUT8和COPB2等蛋白存在相互作用。组织表达谱检测结果表明，苏山猪MAN2A1基因在肝脏和脾脏中的表达水平显著高于其他组织(P＜0.05)，在心脏和肌肉中的表达水平显著低于其他组织(P＜0.05)。本研究成功构建了MAN2A1基因的过表达载体，与对照组相比，过表达组3D4/21细胞中MAN2A1基因水平显著上调(P＜0.05)；感染H1N1亚型SIV时，过表达MAN2A1基因导致病毒M和NP基因表达水平显著上调(P＜0.05)。分子对接预测结果显示，MAN2A1蛋白与H1N1亚型SIV NP、M1和M2蛋白均可能存在相互作用关系(iptm＋ptm＞0.9)，表明MAN2A1蛋白可能直接作用于NP和M蛋白进而调控H1N1亚型SIV的复制。【结论】本研究成功克隆了苏山猪MAN2A1基因CDS区序列，并发现苏山猪MAN2A1基因过表达促进了H1N1亚型SIV在3D4/21细胞中的复制，上述研究结果为进一步研究MAN2A1基因的功能和分子机制提供了理论依据。

关键词：猪;MAN2A1基因')">MAN2A1基因;克隆;表达;猪流感病毒(SIV)

基金资助：江苏省自然科学基金青年基金(BK20230753)；江苏省种业振兴揭榜挂帅项目(JBGS[2021]099)；国家生猪产业技术体系(CARS-PIG-35)；江苏省农业科学院科学仪器开放共享自主研究课题(GX(24)1004)