东方蜜蜂微孢子虫20s PS基因的分子克隆与生物信息学分析

作者：王思懿; 张艺琼; 高旭泽; 荆欣; 冯佩林; 刘小玉; 朱乐冉; 陈大福; 郭睿^*; 徐国钧^*

来源：安徽农业大学学报, 2023, 50(04): 638-643.

DOI：10.13610/j.cnki.1672-352x.20230824.011

• 东方蜜蜂微孢子虫
• 20s蛋白酶体亚基
• 分子克隆
• 系统进化

为解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的20s蛋白酶体亚基(20s proteinsome submit,20s PS)基因20s PS的分子特性，鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS蛋白的保守基序和结构域并进行系统进化分析，通过常规PCR扩增20s PS的CDS区并进行TA克隆。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析20s PS的理化性质、跨膜螺旋域、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。采用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20sPS的保守基序。利用TBtools软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的结构域。使用Mega 11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS的系统进化树。成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫20s PS的CDS区，20s PS在孢子中真实表达。20s PS基因含有618个核苷酸，可编码205个氨基酸；20s PS蛋白的分子式为C1022H1582N260O316S12，分子量约为22.95k Da，脂溶系数为78.93，等电点为5.00，平均亲水系数为-0.157；不含跨膜螺旋域和典型信号肽；包含14个丝氨酸酸化位点，5个络氨酸酸化位点及6个苏氨酸磷酸化位点；包含73个α-螺旋，46个延长链，21个β-转角和65个无规-则卷曲；可同时定位于细胞质、细胞核和线粒体；与模板5mp9.1.J之间的同源性为37.75%。东方蜜蜂微孢子虫、蚱蜢脑炎微孢子虫Encephalitozoon romaleae和肠脑炎微胞子虫Encephalitozoon intestinalis等7个物种的20s PS中均含有5个相同的保守基序(motif1,motif2,motif3,motif4和motif5)。东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis、杀线虫sp Nematocida sp、泛孢虫Pancytospora philotis和毕氏肠微孢子虫Pancytospora philotis的20s PS中均包含Ntn＿hydrolase superfamily结构域。东方蜜蜂微孢子虫20s PS(XP＿024330780.1)与蜜蜂微孢子虫20s PS(EQB61106.1)聚为一支，进化距离最近。研究结果丰富了东方蜜蜂微孢子虫20s PS的信息，并揭示20s PS可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白，东方蜜蜂微孢子虫与蜜蜂微孢子虫的20s PS之间的亲缘关系最近，20s PS在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性，为深入开展相关功能研究提供依据。

• 单位
  动物科学学院; 福建农林大学