努比亚山羊UCP1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

作者：韦义荣; 郑自华; 张叁保; 宋颖; 蒋海玉; 孙雯玥; 程鹏飞; 刘雨帆; 邹剑伟; 黄艳娜; 潘艳^*; 蒋钦杨^*

来源：中国畜牧兽医, 2023, 50(02): 440-450.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2023.02.002

• 努比亚山羊
• UCP1基因
• 克隆
• 生物信息学分析
• 组织表达

【目的】试验旨在克隆努比亚山羊解偶联蛋白-1(uncoupling protein-1,UCP1)基因并进行生物信息学分析，检测其在努比亚山羊不同组织中的表达差异，为研究努比亚山羊UCP1基因功能及进一步解析其在脂肪代谢中的调节作用提供数据。【方法】以努比亚山羊皮下脂肪组织cDNA为模板，采用PCR扩增并克隆UCP1基因CDS区序列后，与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建，并对UCP1蛋白进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR方法检测UCP1基因在努比亚山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪、腹脂中的相对表达量。【结果】努比亚山羊UCP1基因CDS区全长918 bp,编码305个氨基酸。相似性比对发现，努比亚山羊UCP1基因氨基酸序列与绵羊、瘤牛×普通牛、水牛、羚羊、马鹿、双峰驼、驴、大熊猫、人的相似性分别为98.1%、97.0%、96.5%、96.1%、95.8%、91.0%、87.0%、86.5%和83.8%。系统进化树表明，努比亚山羊与绵羊亲缘关系最近，与人的亲缘关系最远。生物信息学分析表明，努比亚山羊UCP1蛋白的分子质量为32.97 ku,等电点为9.29,属于碱性蛋白；UCP1蛋白缺乏稳定性，总平均亲水性为0.20,具备一定亲水性；脂溶性系数为91.70,跨膜螺旋氨基酸残基数量的预测值为15.94,前60个氨基酸的跨膜螺旋数预测值为8.76,位于膜细胞质侧的总概率为29.03%,属于非分泌蛋白；UCP1蛋白二级结构由α-螺旋(48.85%)、无规则卷曲(27.54%)、延伸链(16.39%)、β-转角(7.21%)构成；UCP1蛋白含有28个磷酸化位点、5个O-糖基化位点及2个N-糖基化潜在位点。实时荧光定量PCR结果显示，UCP1基因在努比亚山羊皮下脂肪中表达量最高，显著高于其他组织(P<0.05);在背最长肌中表达量最低。【结论】试验成功扩增UCP1基因CDS区序列，UCP1是一个缺乏稳定性、亲水的碱性蛋白；UCP1基因在努比亚山羊各组织中均有表达，且主要在皮下脂肪及脾脏中表达。结果为后续开展UCP1基因在脂肪产热供能中的机制研究提供了理论依据。

• 单位
  广西大学; 广西农业职业技术学院