牛MED28基因编码区克隆、生物信息学分析及组织表达谱研究

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第8期北京时间：

作者：李晋男, 王亚慧, 邓天宇, 梁忙, 杜丽丽, 李柯安宁, 薛青青, 骞里, 高雪, 张路培, 朱波, 陈燕, 王泽昭, 李俊雅, 高会江

单位：1. 青岛农业大学动物科技学院, 青岛 266109;2. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 北京 100193;3. 黑龙江八一农垦大学动物科技学院, 大庆 163319

摘要：【目的】克隆牛介体复合物亚单位28(mediator complex subunit 28,MED28)基因CDS区,预测MED28蛋白的结构功能,并分析MED28基因在牛各组织中的表达水平,为后续研究MED28基因的功能奠定基础。【方法】以牛成肌细胞RNA反转录的cDNA为模板,利用PCR方法扩增并克隆牛MED28基因CDS区。运用MegAlign、Mega 11.0软件进行MED28蛋白的相似性比对和系统进化树构建,利用ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISS-MODEL、MEME、STRING等在线软件分析MED28蛋白的理化性质及结构功能,并通过实时荧光定量PCR检测MED28基因在牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、肌肉组织中的表达量。【结果】试验成功克隆MED28基因CDS区,长度为537 bp,编码178个氨基酸。相似性比对结果表明,牛MED28蛋白与山羊、绵羊的相似性最高;系统进化树显示,牛与山羊、绵羊的遗传距离最近,与鸡的遗传距离最远。MED28蛋白属于不稳定的亲水性蛋白,无跨膜区和信号肽,主要在细胞外发挥作用,含有2个N-糖基化位点和21个磷酸化位点。MED28蛋白二级结构由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成,其中α-螺旋占比最大,蛋白结构稳定,与三级结构预测结果一致。蛋白互作网络分析表明,MED28蛋白与其家族的多种蛋白之间存在互作,且主要在转录途径和甲状腺信号通路中发挥作用。MEME预测结果表明,MED28蛋白的保守基序在牛、人、猪、小鼠、马、兔、山羊、绵羊之间是相同的;MED28蛋白结构域有低复杂度和卷曲螺旋序列。实时荧光定量PCR结果表明,MED28基因在牛肌肉组织中的表达量显著高于其他组织(P＜0.05)。【结论】牛和羊的亲缘关系最近、蛋白相似性高。MED28蛋白亲水且结构稳定,存在N-糖基化位点和磷酸化位点,无跨膜区和信号肽,主要分布在细胞外,并参与转录途径和甲状腺信号通路。MED28基因在牛肌肉组织中高表达。以上结果可为进一步研究牛MED28基因的功能提供参考。

关键词：牛;MED28基因')">MED28基因;克隆;生物信息学

基金资助：国家自然科学基金(32172693);中国农业科学院北京畜牧兽医研究所中央级公益性科研院所科研业务费专项资金项目所级统筹项目(2022-YWF-ZYSQ-02)