水牛热休克蛋白70基因克隆及其表达分析

作者：汤玉燕; 姚顺; 濮黎萍; 赵秀玲; 陈东荣; 张鹏飞; 张明^*

来源：南方农业学报, 2021, 52(09): 2599-2607.

• 水牛
• 热休克蛋白70(HSP70)
• 基因克隆
• 表达分析
• 细胞质

【目的】克隆水牛热休克蛋白70基因(HSP70)并进行生物信息学分析,同时明确HSP70基因在水牛成熟卵母细胞(MII期)和2-细胞期胚胎中的表达情况,为研究HSP70在水牛卵母细胞成熟及着床前早期胚胎发育中的作用机理提供理论依据。【方法】根据NCBI已公布的水牛HSP70基因mRNA预测序列(MH814759.1)设计引物,通过RTPCR克隆水牛HSP70基因,运用DNAStar、MEGA 7.0、TMHMM 2.0及SignalP 4.1 Server等在线软件进行生物信息学分析;同时采用细胞免疫荧光分析HSP70在水牛成熟卵母细胞及2-细胞期胚胎中的表达情况。【结果】水牛HSP70基因编码区(CDS)长度为1926 bp,共编码641个氨基酸残基。克隆获得的水牛HSP70基因序列与NCBI已公布水牛HSP70基因mRNA预测序列(MH814759.1)的相似性高达97.7%;与牛、家犬、山羊、小鼠、绵羊和大鼠的HSP70基因序列具有较高的相似性,其中与牛的相似性高达99.1%。基于HSP70基因核苷酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示,水牛与牛的亲缘关系最近。水牛HSP70分子量为70.27 kD,分子式为C3088H4967N8670972S15,理论等电点(pI)为5.67,不稳定系数为32.84,属于稳定蛋白;不存在跨膜结构及信号肽,主要定位于细胞质(60.9%)、细胞核(30.4%)及线粒体(8.7%),其亲水性较强;水牛HSP70蛋白结构以α-螺旋和β-折叠为主。HSP70在水牛成熟卵母细胞及2-细胞期胚胎中均有表达,且主要集中在细胞质。【结论】水牛HSP70基因在进化过程中具有高度的保守性,在水牛成熟卵母细胞和着床前早期胚胎中均有表达,且主要集中在细胞质,属于结构型HSP70。

• 单位
  广西大学; 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室