埃及伊蚊丝氨酸蛋白酶抑制剂基因家族的研究

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[目的]从埃及伊蚊全基因组序列中识别丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine Protease Inhibitor,Serpin)基因家族全貌,对可能在雌蚊体内表达的serpin基因进行组织表达谱分析,为进一步探讨serpin在蚊虫与病原相互关系中的作用奠定基础。  [方法]对serpin基因进行生物信息学分析,用实时荧光定量RT-PCR对雌蚊体内serpin基因在中肠、脂肪体、唾液腺等组织表达谱进行分析。  [结果]  1.在埃及伊蚊基因组中共鉴定出23个serpin基因,其中4个基因互为可变剪接。  2.所有序列都含有潜在的酪蛋白激酶Ⅱ(CK2)磷酸化位点,蛋白激酶C(PKC)磷酸化位点,N-肉豆蔻基位点和天冬酰胺酶糖基化位点。其中的5个基因序列(2、4、7、9、12)含有潜在的酰胺化位点;3个基因序列(7、11、20)含有潜在的酪氨酸激酶磷酸化位点;8个基因序列(4、5、6、7、12、19、20、21)含有潜在的cAMP依赖的蛋白激酶位点。serpin1含有潜在的咽侧体抑制素位点,serpin6含有潜在的VHS结构域,serpin7含有一个潜在的白蛉病毒核壳(N)蛋白位点,serpin25含有潜在的聚集蛋白(NTA:N-terminal agrin)功能域位点,serpin14上发现含有潜在的“RGD”模体。  3.氨基酸序列比对结果显示,P1位置的氨基酸具有丰富的多样性,有12种不同的氨基酸(K、T、I、S、R、M、C、L、A、P、N、V),其中为带电荷碱性氨基酸(R、K)的serpin基因共有10个,分别是:serpin1、2、8、14、23A、23B具有赖氨酸(K);serpin7、10D、20、21、22具有精氨酸(R)。  4.构建埃及伊蚊serpin基因家族在雌蚊唾液腺、脂肪体、中肠的组织表达谱。结果显示,除了serpin21、24、26组织表达差异无明显统计学意义外,其它18个基因在三个组织的表达差异均有统计学意义。其中在唾液腺高表达的基因共有11个,在中肠高表达的基因有2个,在脂肪体高表达的基因有3个。而在脂肪体、唾液腺都高表达的基因有2个。  [结论]  本研究在埃及伊蚊全基因组中共确定了23个serpin全长基因。通过生物信息学方法预测了该基因家族的特征,并成功构建了该基因家族在中肠、脂肪体、唾液腺等组织的基因表达谱,为以后的功能研究提供了依据和基础。
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