秦川牛MGP基因生物信息学分析及表达特性研究

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第6期北京时间：

作者：蒋蕾, 王玉鑫, 万媛, 昝林森, 王洪宝

单位：1. 西北农林科技大学动物科技学院, 杨凌 712100;2. 国家肉牛改良中心, 杨凌 712100

摘要：【目的】预测基质Gla蛋白(matrix Gla protein,MGP)的基本功能,揭示MGP基因在秦川牛中的组织表达规律以及在秦川牛前体脂肪细胞不同分化时期的表达特性,为进一步研究MGP基因对秦川牛脂肪发育调控的作用机制提供理论依据。【方法】运用生物信息学在线软件对多物种MGP蛋白进行相似性比对及系统进化树构建,并对牛MGP蛋白的理化性质、亚细胞定位等进行预测;使用油红O染色检验秦川牛前体脂肪细胞的分化效果;利用实时荧光定量PCR技术检测MGP基因在秦川牛不同组织中的表达情况,以及在前体脂肪细胞不同分化时期的表达特性。【结果】相似性比对结果显示,牛MGP蛋白与山羊的相似性最高(99%),与斑马鱼的相似性最低(31%)。系统进化树显示,牛和山羊的亲缘关系最近,与斑马鱼的亲缘关系最远。MGP基因编码103个氨基酸;理论等电点为9.27,偏碱性;总平均疏水指数为—0.630,为亲水性蛋白;含有Sec/SPⅠ类型的信号肽,无跨膜结构,属于分泌蛋白;存在5个丝氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点,具有包含γ-羧基谷氨酸(Gla)的GLA_domain;二级结构中α-螺旋占比最高(55.34%)。油红O染色结果确定了分离培养的前体脂肪细胞分化效果良好。实时荧光定量PCR结果显示,MGP基因在秦川牛心脏中的表达量显著高于其他组织(P＜0.05),在大肠和肾周脂肪中也有较高的表达水平,在小肠中的表达量显著低于其他组织(P＜0.05);MGP基因在前体脂肪细胞不同分化时期呈现先升高后降低的表达趋势,在前体脂肪细胞诱导分化第2天的表达量显著高于其他时间点(P＜0.05),第10天的表达量显著低于其他时间点(P＜0.05)。【结论】试验预测了MGP蛋白基本的结构和功能;MGP基因在秦川牛心脏组织中表达量最高,在小肠组织中表达量最低;MGP基因在前体脂肪细胞不同分化时期表现出先升高后降低的表达趋势。

关键词：秦川牛;MGP基因')">MGP基因;组织表达;前体脂肪细胞

基金资助：杨凌示范区青年育种专家培育支持计划;陕西省科技计划项目-重点研发计划项目(2022GD-TSLD-46-0104);陕西省农业科技创新驱动项目(NYKJ-2022-YL(XN)03)