水牛SFRP1基因序列分析、真核表达载体构建及组织表达分析

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第5期北京时间：

作者：黄丽清, 段安琴, 郑海英, 杨春艳, 尚江华

单位：1. 广西水牛研究所, 广西水牛遗传繁育重点实验室, 南宁 530001;2. 农业农村部水牛遗传繁育技术重点实验室, 南宁 530001

摘要：【目的】获取水牛分泌型卷曲相关蛋白1(SFRP1)基因CDS区序列,并预测其编码蛋白的结构功能,构建SFRP1基因真核表达载体,检测SFRP1基因在水牛不同组织中的表达情况,为探索SFRP1基因在水牛生长发育中的作用奠定基础。【方法】以水牛卵巢组织cDNA为模板,通过RT-PCR对SFRP1基因CDS区序列进行扩增并测序,利用生物信息学在线分析软件对水牛SFRP1基因与不同物种进行比对和系统进化树构建,并预测SFRP1蛋白理化性质、信号肽、跨膜结构等。将获得的目的基因连接至pCMV-HAhyPBase-mcheery载体并转染至水牛颗粒细胞,检测转染后荧光和基因表达情况。通过实时荧光定量PCR检测水牛不同组织中SFRP1基因表达情况。【结果】水牛SFRP1基因CDS区长927 bp,共编码308个氨基酸。多重序列比对结果显示,水牛SFRP1基因氨基酸序列与黄牛、牦牛、山羊、虎鲸、黑猩猩、北极狐、猫、人、小鼠的相似性分别为100%、100%、99.65%、98.58%、98.23%、98.23%、98.58%、98.23%、96.45%,存在CRD_FZ、NTR_like和DUF3367结构域。水牛SFRP1基因核苷酸序列与黄牛、绵羊、山羊、牦牛、野牛、马鹿、野骆驼、猪、人的相似性分别为97.3%、95.9%、95.8%、94.5%、94.2%、93.7%、80.4%、78.5%和77.3%。系统进化树结果显示,水牛与黄牛、牦牛、野牛聚为一支。生物信息学分析结果显示,SFRP1蛋白呈碱性,为不稳定蛋白;第1—15位氨基酸处存在信号肽,为分泌型蛋白,存在跨膜结构,主要定位于细胞外;存在21个磷酸化位点和8个O-糖基化修饰位点。二级结构主要由α-螺旋、延伸链和无规则卷曲构成;水牛、黄牛、人的SFRP1蛋白三级结构高度相似。成功构建pCMV-mcheery-SFRP1真核表达载体并转染水牛颗粒细胞,转染72 h后pCMV-mcheery-SFRP1重组质粒组细胞内SFRP1基因表达量极显著高于对照组(P＜0.01)。实时荧光定量PCR结果显示,SFRP1基因在水牛不同组织中均有表达,且在脾脏中表达量最高,极显著高于其他组织(P＜0.01)。【结论】SFRP1基因在不同物种以及遗传进化过程中具有高保守性,在水牛不同组织中广泛表达。研究结果为今后探究SFRP1基因在水牛生长发育中的功能及分子机制奠定基础。

关键词：水牛;SFRP1基因')">SFRP1基因;序列分析;真核表达载体;组织表达

基金资助：广西科技重大专项(桂科AA22068099-1);广西自然科学基金(2021GXNSFAA196021);国家现代农业产业技术体系广西奶水牛产业创新团队(nycytxgxcxtd-2021-21-01)