高原鼠兔诱导型一氧化氮合酶cDNA克隆及序列分析

高原鼠兔Ochotona curzoniae,世居在青藏高原海拔3000~5000 m的地区,是一种典型的低氧耐受哺乳动物。一氧化氮(NO)作为一种有效的血管舒张因子,在预防低氧诱导的低氧性肺血管收缩反应和肺动脉高压中发挥着重要功能。诱导型一氧化氮合酶(iNOS)是一种催化L-精氨酸合成NO的重要酶,受低氧调控。本研究经RTPCR和cDNA 3’末端快速扩增(3’RACE)方法成功克隆了高原鼠兔iNOS基因cDNA序列,并对其分子特征进行了分析。结果显示:高原鼠兔iNOS cDNA全长为3981 bp,开放阅读框(ORF)为3450 bp,共编码1149个氨基酸残基;预测的蛋白序列与北美鼠兔、兔、人、大鼠、小鼠、狗以及猪的同源性分别为98%、87%、82%、78%、78%、82%和83%;蛋白结构预测结果显示高原鼠兔iNOS具有氧化域、还原域及黄素腺苷酸结合区域等iNOS所具有的典型结构域;基于iNOS的最大似然树和贝叶斯树均支持鼠兔与兔有最近的亲缘关系,与形态或其他分子标记构建的进化关系相符;分子进化分析检测到高原鼠兔iNOS中存在3个正选择位点——32T、33Y和46R,但不同模型的结果表明哺乳动物iNOS基因所受选择以净化选择为主,不支持iNOS在高原鼠兔支系发生适应性进化。该研究为揭示高原鼠兔iNOS的表达特征及其在低氧适应中的作用与调控机制研究奠定了初步基础。

Cloning and Characterization of Inducible Nitric Oxide Synthase from Plateau Pika(Ochotona curzoniae)