无量山乌骨鸡HMOX1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

作者：殴小嫚; 刘明欢; 吴芸; 郭爱伟; 李秋玉; 陈粉粉^*

来源：中国畜牧兽医, 2023, 50(11): 4381-4391.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2023.11.007

• 无量山乌骨鸡
• HMOX1基因
• 克隆
• 生物信息学
• 组织表达

【目的】扩增无量山乌骨鸡血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HMOX1)基因CDS区并进行生物信息学分析，检测其组织表达特征，为后续该基因的功能研究奠定基础。【方法】以无量山乌骨鸡皮下脂肪组织cDNA为模板，PCR扩增HMOX1基因，连接PESI-T载体后进行测序分析，使用DNAMAN软件对所获序列进行翻译并与原鸡进行序列比对；使用BLAST、Mega 7.0、SOPMA、ProtParam和ExPASy等在线软件进行相似性比对、系统进化树构建、编码蛋白的理化性质及蛋白结构预测；利用STRING软件预测HMOX1互作蛋白；通过实时荧光定量PCR检测HMOX1基因在无量山乌骨鸡不同组织中的表达水平。【结果】无量山乌骨鸡HMOX1基因CDS区长为891 bp,编码296个氨基酸，与原鸡HMOX1基因(登录号：NM＿205344.1)核苷酸序列相比存在3处突变，其中2处为同义突变，第217 bp处G>C为错义突变，导致第73位的天冬氨酸突变为甘氨酸。HMOX1基因与原鸡和日本鹌鹑的氨基酸序列相似性较高(99.6%和95.0%),与马的相似性最低(60.2%)。系统进化树分析发现，无量山乌骨鸡与原鸡和日本鹌鹑亲缘关系较近，与非禽类的亲缘关系较远。HMOX1蛋白具有不稳定性和亲水性，主要定位在细胞质中，不存在信号肽裂解位点，属于非分泌蛋白；存在1个跨膜螺旋结构，共有47个磷酸化修饰位点；二级结构以α-螺旋为主。HMOX1蛋白与HMOX2、BLVRA、HEPH、CP、COX10等10个蛋白可能存在相互作用。组织表达分析发现，HMOX1基因在无量山乌骨鸡各组织中均有表达，其中在肝脏中表达量最高，在心脏中表达量最低。【结论】无量山乌骨鸡HMOX1基因CDS区长为891 bp,编码296个氨基酸；预测其与10个蛋白存在相互作用；HMOX1基因在无量山乌骨鸡肝脏组织中高表达。研究结果为进一步探究HMOX1基因在鸡脂代谢中的作用及功能提供了理论依据。

• 单位
  西南林业大学; 生命科学学院; 遵义师范学院