家鸡G蛋白偶联受体139基因的结构、序列及表达特征分析

G蛋白偶联受体139(GPR139)是一种孤儿受体。在脊椎动物中,针对其结构、表达和功能的研究相对缺乏。本文以家鸡大脑c DNA为模板,采用PCR方法,扩增并克隆得到家鸡GPR139(c GPR139)基因。结果显示:家鸡GPR139基因c DNA由2个外显子组成;ORF区域长1056 bp,编码351个氨基酸的前体蛋白,在其第三跨膜区末端包含D-R-Y基序,属于G蛋白偶联受体家族视紫红质亚家族。将家鸡GPR139前体蛋白与人、大鼠、小鼠GPR139前体蛋白的氨基酸序列进行比对,分别具有91.78%、89.17%、89.17%的相似度。采用RT-PCR方法,本研究也检测了家鸡GPR139的组织表达情况。结果显示:家鸡GPR139基因在大脑、中脑、小脑、后脑、下丘脑及垂体中表达量较高,而在卵巢、精巢、肺、肾脏、肌肉组织中,GPR139基因仅有微弱表达。这些结果首次揭示了GPR139基因在非哺乳动物(家鸡)中的结构特征和组织表达特点,为探究其在家鸡中的生理功能奠定一些基础。     

家鸡G蛋白偶联受体85基因的结构、序列与组织表达分析

G蛋白偶联受体(GPCR)超家族是细胞膜上广泛存在的一类受体,是细胞跨膜信号转导的一类重要受体分子,参与许多生理过程调节。它们中仍有很多至今尚未找到内源性配体,这类受体被称为孤儿型受体。G蛋白偶联受体85(GPR85)是GPCR超家族中孤儿型受体的一员。目前,在非哺乳类脊椎动物中,针对GPR85的研究极少。本研究以家鸡Gallus gallus domesticus为模型,通过反转录PCR和RACE-PCR等方法从脑中克隆到GPR85基因的cDNA全长序列,揭示其基因结构,并用实时荧光定量PCR(qPCR)方法探究了该基因在家鸡各组织中的表达情况。结果显示:家鸡GPR85基因位于1号染色体上,由2个外显子组成,其编码区位于第2个外显子上,长为1 113 bp,可编码1个370个氨基酸的7次跨膜受体蛋白。家鸡GPR85与其他脊椎动物(人Homo sapiens、小鼠Mus musculus、大鼠Rattus norvegicus、热带爪蟾Xenopus tropicalis和斑马鱼Danio rerio)的GPR85具有高度的氨基酸序列一致性(>93%)。qPCR分析发现,GPR85基因mRNA在家鸡全脑、垂体、肾上腺、精巢中有较高表达,而在所检测的其他外周组织中表达极低。本研究首次揭示了家鸡GPR85基因的结构与表达特征,为后续探究GPR85基因在家鸡等非哺乳类中的生理功能奠定基础。     

家鸡GPR15基因的克隆、功能探究及组织表达分析

孤儿受体G蛋白偶联受体15(GPR15)在哺乳动物肠道稳态以及炎症反应中发挥重要生理效应,但在非哺乳动物中,针对GPR15的研究几属空白。本文以家鸡Gallus gallus domesticus为模型,首次克隆了GPR15基因,并对其功能与组织表达进行了探究。结果显示:家鸡GPR15编码区cDNA长度为1 107 bp,由1个外显子组成,可编码368个氨基酸的受体蛋白。序列分析表明家鸡GPR15是具有7次跨膜结构的G蛋白偶联受体,且家鸡GPR15与人Homo sapiens、北美绿蜥蜴Anolis carolinensis、小鼠Mus musculus的GPR15具有约56%的氨基酸序列一致性;虽然系统进化树分析表明GPR15与爱帕琳肽受体(APLNR)有较近的进化关系,但在表达家鸡GPR15的HEK293细胞中,APLNR的内源性配体Apelin和Apela不能激活家鸡GPR15;此外,实时定量PCR分析发现GPR15在家鸡脾脏中高表达,在盲肠、肺中有中等水平表达,而在其他组织中微弱表达。上述结果为探究GPR15在禽类中的生理功能奠定了基础。     

家鸡G蛋白偶联受体78基因的克隆与组织表达图谱分析

G蛋白偶联受体(GPCR)是一大类膜受体超家族,参与了机体几乎所有的生理过程,是一类重要信号分子受体。GPR78作为GPCR超家族的成员之一,属于孤儿型受体。目前,在脊椎动物中,针对该基因结构与功能的研究极少。本研究以家鸡为动物模型,通过RT-PCR方法克隆了GPR78基因的编码区序列,并探究了该基因在家鸡各组织中的表达情况。结果显示:家鸡GPR78基因编码区全长为1020 bp,含3个外显子,可编码1个长为339个氨基酸的7次跨膜受体;该基因在家鸡脑各功能区及垂体中高表达,而在其他外周组织中均不表达。本研究为后续探究GPR78基因在家鸡中的生理功能奠定基础。     

家鸡似G蛋白偶联受体119基因的克隆与组织表达分析

G蛋白偶联受体119(GPR119)是A型视紫红质G蛋白偶联受体家族成员。在哺乳动物中,该基因高表达于胰腺β细胞和PP细胞以及小肠组织的内分泌L细胞,参与胰岛素释放调节。本文以家鸡Gallus gallus小肠cDNA为模板,首次克隆到似GPR119新基因,将其命名为cGPR119b基因。结果显示:cGPR119b基因的cDNA全长954 bp,编码具317个氨基酸的前体蛋白。将家鸡GPR119b前体蛋白氨基酸序列与绿头鸭Anas platyrhynchos、绿海龟Chelonia mydas、西部锦龟Chrysemys picta bellii和火鸡Meleagris gallopavo的序列进行比对,分别具有79.9%、61.0%、62.3%、95.5%的相似度。利用反转录PCR和RACE技术,家鸡GPR119b的5'-UTR亦获分离,该片段678 bp。本研究亦采用实时荧光定量PCR探究cGPR119b基因的组织表达,发现其在大脑、肝脏、肾脏、卵巢、精巢、垂体、胰腺、皮肤、脂肪、肺、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、直肠等组织中有表达,其中,在肝脏、肾脏、盲肠和精巢的表达量较高,在胰腺、皮肤、脂肪和肺组织中仅有微量表达。本研究为进一步探究cGPR119b基因在家鸡中的生理功能奠定了基础。     

陆川猪GPR1基因的克隆及生物信息学分析

本试验旨在对陆川猪G蛋白偶联受体1(G protein-coupled receptor 1,GPR1)基因进行克隆及相关生物信息学分析。本研究根据NCBI上公布的野猪GPR1基因序列设计引物,应用RT-PCR技术扩增得到包含全长编码区在内的基因片段,应用生物信息学软件对陆川猪GPR1基因的理化性质,修饰结构,二级结构和三级结构进行分析。结果显示:GPR1基因编码区全长1 068 bp,编码355个氨基酸;与NCBI上公布的野猪(NM_001190244.1)、牛(NM_001206545.1)、人(NM_005279.3)、猕猴(AF100204.1)、小鼠(NM_146250.2)、大鼠(NM_012961.1)GPR1基因氨基酸序列的同源性分别为98.9%、90.4%、86.5%、86.2%、78.2%、77.4%。陆川猪的GPR1蛋白有七个跨膜螺旋结构,不存在蛋白信号肽。GPR1蛋白存在两个N糖基化位点和多个潜在磷酸化位点。本研究成功克隆陆川猪GPR1基因完整的编码区序列,为今后GPR1基因在陆川猪的脂肪沉积及脂肪代谢方面的研究提供了理论依据。     

牦牛PAFR基因生物信息学分析及其在妊娠前后子宫中的表达

以牦牛血小板活化因子受体(Platelet-activating factor receptor,PAFR)基因为研究对象,采取西宁家养牦牛子宫为材料,采用RT-PCR技术克隆牦牛PAFR基因,对其进行生物信息学分析,并采用QRT-PCR方法定量检测PAFR在牦牛子宫不同时期的表达。结果表明,牦牛PAFR基因编码区长1 029 bp,编码342个氨基酸;氨基酸序列与黄牛同源性最高为99.7%,与非洲爪蟾蜍同源性最低为59.1%,表明PAFR氨基酸在进化过程中具有保守性;其编码蛋白的氨基酸序列有5个跨膜区域,推测其可能为跨膜蛋白;具有亲水性;未发现信号肽片段;含有G蛋白偶联受体家族结构域;QRT-PCR检测PAFR在牦牛子宫中表达,妊娠期最高,卵泡期最低,黄体期居中,揭示其与胚胎附植,妊娠维持有关。     

家鸡钠尿肽受体B基因的克隆和组织表达分析

钠尿肽受体B(NPR-B)作为C-型钠尿肽(CNP)的选择性受体,可介导CNP的多种生理效应,包括调控垂体激素释放、维持心血管系统稳定、调节神经系统发育、调控细胞增殖及促进骨骼生长等。本研究以家鸡Gallus gallus domesticus为模型,首次报道了NPR-B基因的全长c DNA,并检测其在成体家鸡中的组织表达图谱。结果显示:家鸡NPR-B基因c DNA全长为3 189 bp,可编码1 062个氨基酸。家鸡NPR-B与人Homo sapiens、大鼠Rattus norvegicus、非洲爪蟾Xenopus laevis和斑马鱼Danio rerio分别具有79%、78%、73%、67%的氨基酸序列一致性;同时采用实时荧光定量PCR技术探究家鸡NPR-B基因的组织表达分布,发现其在心脏、肌肉、中脑和垂体(头部)中表达水平较高。本研究结果为阐释CNP及其选择性受体NPR-B在家鸡中的生理功能奠定基础。     

G蛋白偶联受体及其类型的预测

G蛋白偶联受体是非常重要的信号分子受体,其功能失调会导致许多疾病的产生。在前期工作的基础上,作者将序列特征分析与支持向量机技术结合起来,通过分析序列的特征差异,对G蛋白偶联受体分子及其类型进行识别。首次提取了G蛋白偶联受体对应的mRNA序列的绝对密码子使用频率作为特征,这主要因为它既包含了基因密码子使用偏性的信息,也包含了基因所编码蛋白的氨基酸组成信息。结果显示：在G蛋白偶联受体序列及其类型预测的问题中,设计支持向量机分类器时,最好选择使用包含基因序列绝对密码子使用频率和蛋白序列双联氨基酸使用频率两部分信息的组合特征作为特征,同时采用径向基核作为核函数。     

中国大鲵促甲状腺激素受体的克隆及序列分析

本实验以大鲵脑组织为材料,通过RT-PCR和RACE方法成功获得了中国大鲵Andrias davidianus促甲状腺激素受体(TSHR)cDNA全长序列。该序列编码585个氨基酸,具有典型的G蛋白偶联受体家族的特点,有4个N-糖基化位点,7个跨膜α螺旋。同源分析显示,大鲵TSHR与热带爪蟾、变色龙、人的TSHR同源性分别为70%、70%和67%。同时大鲵与其它脊椎动物TSHR在结构上存在一些差异,如缺乏前导序列、胞外部分序列缩短、没有富含亮氨酸的重复单位(LRRs)等,大鲵TSHR结构上的这些差异是否与其不同的生理功能相关有待进一步研究。利用邻接法对部分脊椎动物TSHR氨基酸序列构建分子系统树,结果显示有尾目大鲵为两栖动物中较早分化的一支,表明其进化地位较原始。RT-PCR组织分布分析发现,TSHR基因在大鲵的甲状腺外组织也有表达,其中性腺组织表达量最高,这可能暗示TSHR与大鲵的生殖调节有关。