水牛TRAIL基因克隆及生物信息学分析

来源：中国畜牧兽医杂志2022年第10期北京时间：

作者：徐媛媛, 莫霞, 黄晨茜, 冯超, 陆杏蓉, 马小娅, 杨春艳, 郑海英, 尚江华

单位：1. 中国农业科学院广西水牛研究所, 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】对水牛肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)相关凋亡诱导配体(TNF-related apotosis-inducing ligand,TRAIL)基因CDS序列进行克隆及序列分析,并对其编码的蛋白进行生物信息学分析,为后期TRAIL蛋白调控水牛卵巢卵泡发育、颗粒细胞增殖及凋亡的研究奠定基础。【方法】利用RT-PCR方法克隆水牛TRAIL基因CDS序列,对所获序列进行核苷酸序列、氨基酸序列相似性比对,构建系统进化树,并通过生物信息学软件分析TRAIL基因编码蛋白的结构和功能。【结果】试验成功克隆水牛TRAIL基因CDS序列,长864 bp,编码287个氨基酸;水牛TRAIL基因与牦牛、普通牛、山羊、绵羊、野猪、马、人、黑猩猩和家鼠的核苷酸序列相似性分别为99.2%、99.3%、95.9%、96.3%、84.7%、84.8%、81.3%、81.3%和70.0%。系统进化树结果表明,水牛与牦牛、普通牛的亲缘关系最近,与家鼠亲缘关系最远。氨基酸序列比对结果表明,在不同物种间,其跨膜结构域和TNF结构域序列保守性较高。TRAIL蛋白属于亲水性蛋白,存在1个跨膜结构域,140―285位氨基酸处为TNF区,具有29个磷酸化位点,无信号肽和糖基化位点,主要定位于细胞质中。TRAIL蛋白二级结构主要以无规则卷曲为主,约占51.57%,其次为延伸链(24.39%)和α-螺旋(24.04%)。TRAIL蛋白三级结构与二级结构一致,且与模型蛋白人TRAIL蛋白的相似性为75.53%。【结论】本试验克隆得到水牛TRAIL基因CDS区序列,大小为864 bp,编码287个氨基酸,水牛与牦牛、普通牛亲缘关系最近,TRAIL蛋白跨膜结构域和TNF结构域在不同物种间序列保守性较高,这可能与其功能有关。

关键词：水牛;TRAIL基因')">TRAIL基因;克隆;生物信息学分析

基金资助：广西重点研发计划(桂科AB1850013);广西自然科学基金(2018GXNSFDA050013);广西水牛研究所基本科研业务费(水牛基2203、水牛基200502);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)