發(fā)布時間：2020-12-21 22:21

　　機體的生長激素（GH）/類胰島素樣生長因子（IGFs）軸由GH系統(tǒng)和IGFs系統(tǒng)構成,可促進細胞增殖、調節(jié)生長發(fā)育、調控生理代謝,在機體生長發(fā)育調控方面有著重要作用。為明確棘腹蛙GH/IGFs軸的功能結構和進化特征,為棘腹蛙生長發(fā)育調控方面的研究提供理論依據,本試驗對棘腹蛙GH、類胰島素生長因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）和類胰島素生長因子-Ⅱ（IGF-Ⅱ）進行克隆并對其序列特征進行分析。結果顯示:1)與兩棲類模式動物的多重序列比對發(fā)現,棘腹蛙GH、IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的功能結構域嚴格保守,具有一定的遺傳多態(tài)性;IGF-Ⅱ的N端呈簡縮進化趨勢。2)遺傳進化聚類分析發(fā)現,棘腹蛙IGFs與兩棲動物聚為一支,并與硬骨魚相對近緣,說明IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ進化地位相對原始;棘腹蛙GH則與蛙類、魚類等水生動物相對近緣,暗示該基因具有趨同進化趨勢。3)為進一步明確上述基因的特異性功能位點,利用Swiss-model server軟件解析其蛋白質結構,最終確定IGF-Ⅰ的THR52、LEU53、PHE72、PHE73、SER74為潛在的功能分化位點,IGF-Ⅱ的TYR81、LYS82、LYS83為潛在的功能... 

【文章來源】：動物營養(yǎng)學報. 2017年07期 北大核心

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

棘腹蛙IGF-Ⅰ的聚類分析

7期羅潔等:棘腹蛙生長激素/類胰島素樣生長因子軸關鍵基因的克隆與序列特征分析棘腹蛙IGF-Ⅱ同源序列的系統(tǒng)進化分析結果(圖5)顯示，整個進化樹分為三大支，一支為高等哺乳動物類，一支為兩棲動物類，另一支則包括硬骨魚、陸生動物及部分鳥類，說明IGF-Ⅱ基因的進化相對保守。圖5棘腹蛙IGF-Ⅱ的聚類分析Fig．5TheclusteringanalysisofIGF-ⅡfromPaaboulengeri利用Swiss-modelserver軟件模擬IGF-Ⅱ蛋白質的三維結構，結果顯示，其與棘腹蛙IGF-Ⅰ蛋白質的結構類似，主要由6個α螺旋構成，其中TYR81、LYS82、LYS83存在特異的氨基酸位點突變，暗示該蛋白質在物種進化過程中存在一定的功能分化。對比IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ作用位點和結合方式差異的預測，我們利用PDB-Viewer還原了這2種蛋白質的蛋白質骨架，如圖3－A和圖6－A所示，黃色部分為IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ作用位點相同的區(qū)域，結果二者僅有3處區(qū)域有明顯差異，其蛋白質修飾方式的對比顯示所有差異位點均位于功能結合區(qū)域(圖3－B和圖6－B)，隨后對二者功能差異位點的比對結果顯示二者差異部分有2處為IGFs保守的功能結構域，其中一處為棘腹蛙IGF-Ⅰ特異的功能區(qū)域。由此可知，深入挖掘IGFs的功能對于研究棘腹蛙生理代謝的物種特異性具有重大意義。2．3GH的序列特征分析通過克隆測序(圖7－A)，獲得了棘腹蛙GH基因序列(圖7－B)。遺傳多態(tài)性分析結果發(fā)現棘腹蛙GH與已知的兩棲動物同源基因存在較少的氨基酸位點突變，并且其中大多數為同義氨基酸突變，對其功能結構影響不大(圖7－C)。與GH同源基因進行系統(tǒng)進化樹聚類分析，結果如圖8所示。棘腹蛙的GH與牛蛙近緣，并與草魚、斑馬魚和淡水鰉等水生動物單獨聚為一支，暗示水生動物GH具有共同的祖先，鳥類與陸生動物聚為一支，高等哺乳動物單獨

7期羅潔等:棘腹蛙生長激素/類胰島素樣生長因子軸關鍵基因的克隆與序列特征分析A:棘腹蛙GH的擴增;B:棘腹蛙GH的序列分析;C:已知兩棲動物的GH遺傳多態(tài)性分析。XP_002933088．2注釋為熱帶爪蟾GH;AAP4356．1和CAA31038．1注釋為牛蛙GH;GHpre__Pb注釋為棘腹蛙GH。黃色表示棘腹蛙GH潛在功能分化區(qū)域。A:thegeneamplificationofGHfromPaaboulengeri;B:thesequenceanalysisofGHfromP．boulengeri;C:thegeneticpolymorphismanalysisofGHfromknownamphibians．AAP4356．1andCAA31038．1bothstandforGHfromRanacatesbeiana;XP_012816009andXP_002933088．2bothstandforGHfromXenopustropicalis;GHpre__PbstandforGHfromPaabouleng-eri．ThepotentialdifferentiationaminoacidsitesofGHfromPaaboulengeriareshadowedinyellow．圖7棘腹蛙GH的序列特征分析Fig．7ThesequencecharacteristicanalysisofGHformPaaboulengeri圖8棘腹蛙GH的聚類分析Fig．8TheclusteringanalysisofGHfromPaaboulengeri2499


本文編號：2930612