绵羊IGF-Ⅰ基因剪接异构体克隆及生物信息学分析

摘要

胰岛素样生长因子-1（insulin like growth factor I,IGF-Ⅰ）是机体重要的生长因子,可作为培育高产、优质的毛用、肉用家畜新品种时重要的候选基因,但其在转录过程中存在着选择性剪接现象。本研究成功克隆得到了绵羊IGF-Ⅰ基因Ⅰ类Ea型和Eb型两种剪接异构体,并结合生物信息学方法对其结构与功能进行分析。研究结果表明,克隆得到的绵羊IGF-Ⅰ基因Ⅰ类Ea型与GenBank数据库信息相一致,预测编码154个氨基酸;IGF-Ⅰ基因Ⅰ类Eb型为新发现的剪接异构体,预测编码188个氨基酸。信号肽分析显示两剪接异构体均在49～50位氨基酸处存在潜在的信号肽切割位点;系统进化树分析显示两种剪接异构体在进化上均与哺乳动物更为接近,与灵长类、啮齿类和两栖类较远;蛋白理化性质分析显示,两剪接异构体在等电点及亲疏水性上存在部分差异,但总体上表明疏水性较弱,亲水性较强,为亲水性氨基酸;亚细胞定位结果表明二者均为分泌型蛋白质,主要存在于分泌途径;两剪接异构体均存在两个跨膜螺旋,但不存在明显的跨膜区,不是跨膜蛋白,二者含有不同数量的糖基化位点和磷酸化位点;蛋白质二级结构分析显示两剪接异构体均以α-螺旋为主,蛋白质三级结构分析显示为明显的弯曲状螺旋结构。