鸽UCP3基因克隆、序列特征及组织表达分析

作者：田勇; 李国勤; 陶争荣; 沈军达; 陈黎; 曾涛; 卢立志^*

来源：农业生物技术学报, 2018, 26(11): 1938-1948.

• 鸽
• 解偶联蛋白3基因(UCP3)
• 克隆
• 生物信息学
• mRNA表达

解偶联蛋白3(uncoupling protein 3, UCP3)是线粒体内重要的转运蛋白,属于线粒体阴离子转运蛋白超家族的一员。哺乳动物UCP3参与多种生理过程,包括生热作用、活性氧生成、脂类代谢和胰岛素分泌等。目前,关于该基因在鸽(Columba livia)上的研究报道很少。本研究以白羽王鸽为研究对象,利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术,克隆UCP3基因的全长cDNA序列,运用生物信息学的方法对UCP3蛋白结构域、氨基酸同源性等进行分析;采用qRT-PCR技术检测UCP3基因在28日龄鸽不同组织中的表达情况。RACE结果表明,鸽UCP3基因(GenBank No. KU166860.1)cDNA全长1 413 bp,包含75 bp的5’端非翻译区,414 bp的3’端非翻译区和924 bp的开放阅读框(open reading frame, ORF),共编码307个氨基酸。蛋白结构域分析表明,鸽UCP3蛋白具有3个完整的线粒体载体(mitochondrial carrier, Mitocarr)结构域。序列比对显示,鸽与其他鸟类的UCP3氨基酸序列同源性较高(90%93%),而与哺乳动物(72%75%)、斑马鱼(Danio rerio)和爪蟾(Xenopus laevis)的同源性较低分别为70%和69%。构建的系统发生树显示,鸟类、哺乳动物、斑马鱼和两栖类的爪蟾分别形成一个分支,且在鸟类分支中,与鸽的聚类顺序较近的物种为鸭(Anas platyrhynchos),该结果与这些物种在生物学上的分类基本一致。qRT-PCR结果显示,UCP3 mRNA所检测的白羽王鸽多个组织器官中都有表达,其中以肺组织的表达量为最高,显著高于其他组织(P<0.05),脾脏和肾脏的表达水平次之,肌肉和心脏组织中有少量表达,肝脏中的表达丰度最低。本研究为进一步探讨禽类UCP3基因的生物学功能提供了理论依据。

• 单位
  浙江省农业科学院