新西兰白兔MSTN基因克隆、生物信息学分析及表达谱构建

摘要

肌肉生长抑制素(MSTN)是骨骼肌发育的主要调控因子,为获得新西兰白兔MSTN基因序列及其表达规律,试验通过RT-PCR技术从新西兰白兔腿肌组织中扩增并克隆得到MSTN基因序列,利用在线网站对其进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR技术检测MSTN基因在新西兰白兔同一时期不同组织及不同时期腿肌组织中的表达量.结果显示,新西兰白兔MSTN基因CDS区序列长1 128 bp,编码375个氨基酸,其核苷酸序列与GenBank上公布的人、猪、马、小鼠、犬、牛和鸡的核苷酸序列相似性分别为95.9％、94.9％、94.9％、91.7％、91.5％、91.3％及84.2％.新西兰白兔MSTN蛋白属于酸性、亲水性分泌蛋白,且具有不稳定性,不含跨膜结构,含有1个信号肽,主要分布在内质网和线粒体中.MSTN蛋白二级结构和三级结构预测结果一致,以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋、延伸链,为混合型蛋白.蛋白质互作关系预测发现,MSTN蛋白与PAX7、MYOG、IGF1、FST、Smad3及Smad2等与肌肉生长发育有关的蛋白之间存在相互作用.不同组织表达分析结果表明,新西兰白兔MSTN基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、腿肌、子宫和胃中均有表达,在腿肌中表达量最高,极显著高于其他组织(P＜0.01),其次是肾脏,在肝脏中的表达量最低.不同时期腿肌组织中的表达量分析结果显示,新西兰白兔MSTN基因在180日龄腿肌组织中的表达量显著高于90和240日龄(P＜0.05).研究结果为深入探讨MSTN基因对家兔肌肉生长发育的调控机制奠定了基础.