国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

水牛熱休克蛋白70基因克隆及其表達分析

2021-09-13 07:06湯玉燕,姚順,濮黎萍,趙秀玲,陳東榮,張鵬飛,張明
南方農(nóng)業(yè)學(xué)報 2021年9期
關(guān)鍵詞:表達分析基因克隆水牛

湯玉燕,姚順,濮黎萍,趙秀玲,陳東榮,張鵬飛,張明

摘要:【目的】克隆水牛熱休克蛋白70基因(HSP70)并進行生物信息學(xué)分析,同時明確HSP70基因在水牛成熟卵母細胞(MII期)和2-細胞期胚胎中的表達情況,為研究HSP70在水牛卵母細胞成熟及著床前早期胚胎發(fā)育中的作用機理提供理論依據(jù)。【方法】根據(jù)NCBI已公布的水牛HSP70基因mRNA預(yù)測序列(MH814759.1)設(shè)計引物,通過RT-PCR克隆水牛HSP70基因,運用DNAStar、MEGA 7.0、TMHMM 2.0及SignalP 4.1 Server等在線軟件進行生物信息學(xué)分析;同時采用細胞免疫熒光分析HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中的表達情況?!窘Y(jié)果】水牛HSP70基因編碼區(qū)(CDS)長度為1926 bp,共編碼641個氨基酸殘基??寺~@得的水牛HSP70基因序列與NCBI已公布水牛HSP70基因mRNA預(yù)測序列(MH814759.1)的相似性高達97.7%;與牛、家犬、山羊、小鼠、綿羊和大鼠的HSP70基因序列具有較高的相似性,其中與牛的相似性高達99.1%。基于HSP70基因核苷酸序列相似性構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育進化樹也顯示,水牛與牛的親緣關(guān)系最近。水牛HSP70分子量為70.27 kD,分子式為C3088H4967N8670972S15,理論等電點(pI)為5.67,不穩(wěn)定系數(shù)為32.84,屬于穩(wěn)定蛋白;不存在跨膜結(jié)構(gòu)及信號肽,主要定位于細胞質(zhì)(60.9%)、細胞核(30.4%)及線粒體(8.7%),其親水性較強;水牛HSP70蛋白結(jié)構(gòu)以α-螺旋和β-折疊為主。HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中均有表達,且主要集中在細胞質(zhì)?!窘Y(jié)論】水牛HSP70基因在進化過程中具有高度的保守性,在水牛成熟卵母細胞和 著床前早期胚胎中均有表達,且主要集中在細胞質(zhì),屬于結(jié)構(gòu)型HSP70。

關(guān)鍵詞: 水牛;熱休克蛋白70(HSP70);基因克隆;表達分析;細胞質(zhì)

中圖分類號: S823.83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2021)09-2599-09

Cloning and expression analysis of buffalo heat

shock protein 70 gene

TANG Yu-yan, YAO Shun, PU Li-ping, ZHAO Xiu-ling, CHEN Dong-rong,

ZHANG Peng-fei, ZHANG Ming*

(Animal Reproduction Institute/State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources,Guangxi University, Nanning? 530004, China)

Abstract:【Objective】The heat shock protein 70 gene of buffalo(HSP70) was cloned and analyzed by bioinformatics.Meanwhile, its expression was analyzed in buffalo mature oocytes(MII stage) and 2-cell stage embryos, which provided a theoretical basis for studying the mechanism of HSP70 in the maturation of oocytes and pre-implantation embryos development. 【Method】Primer was designed according to the published mRNA sequence of buffalo gene HSP70(MH814759.1) in GenBank. Bioinformatics analysis was performed using online software such as DNAStar, MEGA 7.0, TMHMM 2.0, and SignalP 4.1 Server. Meanwhile, the immunofluorescence assay was used to detect the expression of HSP70 in mature oocytes and 2-cell stage embryos. 【Result】The coding region(CDS) of buffalo gene HSP70 was 1926 bp,and 641 amino acids were encoded. The cloned buffalo gene HSP70 had 97.7% homology with the published buffalo HSP70 mRNA prediction sequence(MH814759.1). And it had high homology with that of Bos taurus, Canis lupus familiaris, Capra hircus, Mus musculus, Ovis ariesis, Rattus norvegicus, among which the homology of B. taurus was as high as 99.1%. The phylogenetic tree based on the similarity of the nucleotide sequence of? HSP70 also showed that the relationship between the buffalo and the B. taurus was the closest. The molecular weight of buffalo HSP70 was 70.27 kD, molecular formula was C3088H4967N8670972S15,the theoretical isoelectirc point (pI) was 5.67, which showed the HSP70 belonged to stabilized protein (instability index was 32.84). There was no transmembrane structure and signal peptide, mainly located in the cytoplasm (60.9%), nucleus(30.4%) and mitochondria(8.7%), and its hydrophilicity was strong. The structure of buffalo HSP70 protein was mainly α-helix and β-sheet. HSP70 was expressed in buffalo MII oocytes and 2-cell stage embryos, and was mainly concentrated in the cytoplasm. 【Conclusion】The buffalo gene HSP70 is highly conserved du-ring the evolution process. It is expressed in mature buffalo oocytes and early embryos before implantation, and is mainly concentrated in the cytoplasm. It belongs to structural HSP70.

Key words: buffalo; heat shock protein 70(HSP70); gene cloning; expression analysis; cytoplasm

Foundation item: National Natural Science Foundation of China(31960660); Guangxi Natural Science Foundation (2018GXNSFAA294144);Open Project of State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources(SKLCUSA-b201914)

0 引言

【研究意義】近年來,針對動物抵抗熱應(yīng)激反應(yīng)方面的研究主要集中于熱休克蛋白(Heat shock protein,HSP)。HSP能促使細胞適應(yīng)環(huán)境的逐漸變化,在環(huán)境應(yīng)激適應(yīng)和熱平衡中發(fā)揮關(guān)鍵作用,同時在細胞穩(wěn)態(tài)及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演重要角色(S?rensen et al.,2003;黃建芳等,2015;祁磊等,2019)。熱休克蛋白70(Heat shock protein 70,HSP70)是一種應(yīng)激蛋白,是HSP家族中功能最重要、結(jié)構(gòu)最保守以及對應(yīng)激條件最敏感的一員(陳強等,2007;李小紅等,2017)。HSP70高度保守,不同來源的HSP70氨基酸序列具有很高的相似性(50%~90%)(姜忠玲,2006;牛楊莉等,2019),且具有分子伴侶、抗細胞凋亡、刺激自身免疫反應(yīng)及參與炎癥反應(yīng)等生物學(xué)功能。作為分子伴侶,HSP70可與新生肽鏈結(jié)合,促進肽鏈折疊,完成蛋白跨膜運輸,通過泛素蛋白酶體系統(tǒng)(Ubiquitin proteasome system,UPS)或溶酶體介導(dǎo)的自噬,將錯誤折疊的蛋白傳遞至降解部位進行降解(da Silva and Borges,2011),在保護細胞免受熱應(yīng)激及受損蛋白的清除過程中發(fā)揮作用(Parsell and Lindquist,1993)。HSP70還能與核受體、激酶和轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生短暫結(jié)合,而調(diào)控這些因子的生物活性(Mayer and Bukau,2005)。此外,在胚胎發(fā)育過程中需要HSP70發(fā)揮分子伴侶功能及對細胞凋亡進行調(diào)控(Baehrecke,2002)。因此,開展水牛HSP70基因克隆及其表達規(guī)律研究,對揭示水牛卵母細胞成熟及著床前胚胎發(fā)育機理具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】Ritossa(1962)將果蠅幼蟲置于32 ℃高溫環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)果蠅唾液腺染色體上有明顯的膨突,表明此處的基因較一般基因更易轉(zhuǎn)錄。在此基礎(chǔ)上,Ritossa等(1974)通過SDS-PAGE分離獲得由熱應(yīng)激反應(yīng)產(chǎn)生的一組新蛋白質(zhì),并命名為熱休克蛋白(HSP)。由于對細胞產(chǎn)生損害的各種化學(xué)和物理因素均能促使HSP產(chǎn)生或增加,因此又被稱為應(yīng)激蛋白。吳偉忠等(2000)利用蛋白層析法從熱休克處理的小鼠肝癌H22細胞中分離出高純度的HSP70,以其免疫小鼠具有抗肝癌作用。金歡勝等(2005)采用RT-PCR成功克隆出小鼠HSP70基因(1990 bp),并通過構(gòu)建真核表達重組質(zhì)粒HSP70/pAAV-MCS成功表達出融合蛋白HSP70,為深入研究HSP70在腎臟缺血預(yù)適應(yīng)的作用及其機制打下了基礎(chǔ)。劉波等(2011)通過對吉福羅非魚進行急性冷刺激試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其肝臟內(nèi)的HSP70基因表達水平明顯上調(diào)。至今,有關(guān)HSP70與疾病相關(guān)性的研究越來越多,如血漿中的HSP70水平與動脈粥樣硬化嚴(yán)重程度存在直接聯(lián)系(Xie et al.,2016),與乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌和胃癌的發(fā)生也密切相關(guān)(Morii et al.,2010)。吳庚香等(2015)通過免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn),患多囊卵巢綜合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS)大鼠卵巢中的HSP70表達水平較正常大鼠顯著提高,且主要表達于卵泡膜細胞和顆粒細胞中。沈愛群等(2016)研究發(fā)現(xiàn),子宮內(nèi)膜細胞與HSP70共培養(yǎng)后,上皮細胞標(biāo)志物和HSP70表達水平顯著降低,而間皮細胞標(biāo)志物和HSP70表達水平明顯上升,說明HSP70對子宮內(nèi)膜細胞上皮間質(zhì)化有促進作用,有利于異位內(nèi)膜細胞種植轉(zhuǎn)移。Witkin等(2017)研究證實,卵巢受氧化應(yīng)激、無菌性炎癥等過度刺激或?qū)⑵浔┞对诃h(huán)境毒素中均會引起卵巢內(nèi)HSP70表達水平上升,進而抑制自噬,提高卵巢早衰(Premature ovarian failure,POF)和妊娠并發(fā)癥發(fā)生的可能性?!颈狙芯壳腥朦c】水牛是熱帶亞熱帶地區(qū)主要的畜牧資源,相對于其他牛種更適應(yīng)于高溫高濕的環(huán)境,但在此環(huán)境下水牛的泌乳、發(fā)情和受胎等生理功能也會受到一定程度的影響,尤其是隨著全球氣候變暖,提高水牛的耐高溫性能已成為主要育種目標(biāo)之一。目前,有關(guān)牛源HSP70基因及其功能的研究主要以荷斯坦奶牛為對象,而針對水牛的相關(guān)研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】利用RT-PCR克隆水牛HSP70基因,通過在線軟件進行生物信息學(xué)分析,同時明確HSP70基因在水牛成熟卵母細胞(MII期)和2-細胞期胚胎中的表達情況,為研究HSP70在水牛卵母細胞成熟及著床前早期胚胎發(fā)育中的作用機理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

水牛卵巢取自廣西南寧市肉聯(lián)食品屠宰場。TRIzol購自美國Invitrogen公司,PrimeScriptTM RT rea-gent Kit with gDNA Eraser、2×Taq PCR Master Mix、pMD18-T載體、大腸桿菌DH5α感受態(tài)細胞及膠回收試劑盒等購自TaKaRa公司,其他生化試劑均為進口分析純。

1. 2 引物設(shè)計與合成

根據(jù)NCBI已公布的水牛HSP70基因mRNA預(yù)測序列(MH814759.1),通過Primer 5.0設(shè)計上、下游引物(5'-GAAGCTCATCTCGGAGCCGAA-3'和5'-TGGCTGATGAAAGGCAGATA-3'),并委托深圳華大基因科技有限公司合成。

1. 3 總RNA提取

采用TRIzol法提取水牛卵巢組織總RNA:剪碎水牛卵巢組織加入適量液氮研磨成細小的白色粉末,加入1 mL TRIzol,上下顛倒混勻,室溫靜置5 min后4 ℃下12000×g離心5 min,取上清液,加入200.0 μL氯仿,用力振蕩15 s,室溫靜置5 min,自然分層;4 ℃下12000×g離心15 min,取上層水相500.0 μL,加入500.0 μL異丙醇,搖勻,室溫放置10 min;4 ℃下12000×g離心10 min,可見RNA沉淀;棄上清液,加入1 mL預(yù)冷75%乙醇;4 ℃下12000×g離心5 min,棄上清液,干燥乙醇,加入30.0 μL DEPC水溶解RNA沉淀;紫外分光光度計檢測總RNA含量及其完整性, -80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1. 4 反轉(zhuǎn)錄合成cDNA

去除基因組DNA,反應(yīng)體系10.0 μL:5×gDNA Eraser Buffer 2.0 μL,gDNA Eraser 1.0 μL,總RNA 1.0 μg,RNase Free dH2O 6.0 μL;反應(yīng)條件:42 ℃ 2 min。反轉(zhuǎn)錄體系20.0 μL:5×Fastking-RT Super Mix 4.0 μL,RNA模板5.0 μL,RNase Free ddH2O 11.0 μL;反轉(zhuǎn)錄程序:42 ℃ 15 min,85 ℃ 3 min。

1. 5 PCR擴增

PCR擴增反應(yīng)體系25.0 μL:2×Taq PCR Master Mix 12.5 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL,cDNA模板2.0 μL,ddH2O 9.5 μL。擴增程序:98 ℃預(yù)變性3 min;98 ℃ 5 s,60 ℃ 15 s,72 ℃ 20 s,進行30個循環(huán);72 ℃延伸5 min。

1. 6 PCR產(chǎn)物連接及測序分析

依照膠回收試劑盒說明回收并純化1.0%瓊脂糖凝膠電泳分離的目的片段,然后與pMD18-T載體連接,轉(zhuǎn)化DH5α感受態(tài)細胞,將菌液涂布至固體LB培養(yǎng)基(Amp抗性)上,37 ℃培養(yǎng)16 h,挑取單克隆菌斑進行菌液PCR鑒定,陽性菌液送至深圳華大基因科技有限公司測序。

1. 7 生物信息學(xué)分析

使用在線軟件對克隆獲得的水牛HSP70基因序列進行同源比對分析及構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進化樹,并預(yù)測其編碼蛋白結(jié)構(gòu)、親/疏水性、亞細胞定位及信號肽,具體生物信息學(xué)分析軟件見表1。

1. 8 細胞免疫熒光分析

水牛成熟期卵母細胞及2-細胞期胚胎參照濮黎萍等(2017)的方法獲得,然后以PBS將成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎洗滌3次;在4%多聚甲醛中固定30 min,PBS洗滌3次;用1% Triton X-100通透細胞膜20 min,PBS洗滌3次,用1% BSA封閉1 h;加入一抗(Anti-Hsp70抗體[3A3],貨號AB5439,含1% BSA的PBS,1∶200)后4 ℃孵育12 h,PBS洗滌3次,每次2 min;加入二抗(山羊抗小鼠IgG H&L,Alexa Fluor? 647,貨號AB15011,含1% BSA的PBS,1∶500)室溫孵育1 h,PBS洗滌3次,每次2 min;以抗熒光淬滅劑(含DAPI)進行封片,置于熒光顯微鏡下檢測拍照,以檢測HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中的表達情況。同時以含1% BSA的PBS代替一抗設(shè)為對照組。

2 結(jié)果與分析

2. 1 水牛HSP70基因克隆及測序結(jié)果

以1.0%瓊脂糖凝膠電泳對PCR擴增產(chǎn)物進行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在2000 bp處附近出現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果相符的清晰條帶(圖1)。經(jīng)菌液PCR鑒定,同樣得到約2000 bp的特異性條帶,即初步判定為陽性克隆。測序結(jié)果顯示,克隆獲得的目的基因片段為2054 bp,其中編碼區(qū)(CDS)長度為1926 bp。

2. 2 同源比對分析結(jié)果

將克隆獲得的目的基因序列與水牛HSP70基因mRNA預(yù)測序列(MH814759.1)進行BLAST比對分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者的相似性達97.7%;與其他物種的HSP70基因核苷酸序列進行BLAST比對分析,發(fā)現(xiàn)該基因序列與牛(Bos taurus,MN636872.1)、家犬(Canis lupus familiaris,NM_001003 067.2)、山羊(Capra hircus,JN604433.1)、小鼠(Mus musculus,EF100780.1)、綿羊(Ovis aries,JN604434.1)和大鼠(Ruttus norvegicus,L16764.1)的HSP70基因核苷酸序列具有較高的相似性(圖2),其中與牛的相似性高達99.1%,與野豬(Sus scrofa,NM_00112 3127.1)的相似性也有49.6%,說明HSP70基因在物種間高度保守。利用MEGA 7.0構(gòu)建基于HSP70基因核苷酸序列相似性的系統(tǒng)發(fā)育進化樹,結(jié)果(圖3)也顯示,水牛與牛的親緣關(guān)系最近,其次是山羊、綿羊和家犬,而與野豬的親緣關(guān)系相對較遠。

2. 3 HSP70蛋白理化性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)預(yù)測分析結(jié)果

2. 3. 1 水牛HSP70蛋白基本理化性質(zhì) 將克隆獲得的水牛HSP70基因序列利用ORF Finder翻譯成相應(yīng)的氨基酸序列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其共編碼641個氨基酸殘基(圖4)。ProtParam預(yù)測結(jié)果顯示,水牛HSP70分子量為70.27 kD,分子式為C3088H4967N8670972S15,理論等電點(pI)為5.67,不穩(wěn)定系數(shù)為32.84,屬于穩(wěn)定蛋白,含92個負電荷氨基酸[天冬氨酸(Asp)+谷氨酸(Glu)]及83個正電荷氨基酸[精氨酸(Arg)+賴氨酸(Lys)],其中丙氨酸(Alu)和高氨酸(Leu)含量較高,分別占8.9%和7.8%。

2. 3. 2 水牛HSP70蛋白跨膜性、信號肽、亞細胞定位及親/疏水性預(yù)測結(jié)果 利用TMHMM 2.0進行蛋白跨膜性預(yù)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水牛HSP70蛋白不包含跨膜結(jié)構(gòu),不屬于跨膜蛋白(圖5)。SignalP 4.1 Server預(yù)測結(jié)果顯示,水牛HSP70蛋白不存在信號肽,即不屬于分泌蛋白,在細胞內(nèi)不進行跨膜運輸(圖6)。采用PSORTⅡ?qū)λSP70蛋白亞細胞定位情況進行預(yù)測,結(jié)果顯示該蛋白主要定位于細胞質(zhì)(60.9%)、細胞核(30.4%)及線粒體(8.7%)。以ProtScale預(yù)測水牛HSP70蛋白親/疏水性,發(fā)現(xiàn)該蛋白親水性較強(圖7)。

2. 3. 3 水牛HSP70蛋白結(jié)構(gòu) 利用DNAStar Pro-tean對水牛HSP70蛋白進行二級結(jié)構(gòu)預(yù)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其二級結(jié)構(gòu)含有26個α-螺旋、38個β-折疊、24個β-轉(zhuǎn)角及28個無規(guī)則卷曲,以α-螺旋和β-折疊為主(圖8)。利用SWISS-MODEL進行同源建模預(yù)測水牛HSP70蛋白三級結(jié)構(gòu),同樣發(fā)現(xiàn)該蛋白含有較多的α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)(圖9),與其二級結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果一致。

2. 4 HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中的表達情況

采用細胞免疫熒光檢測HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中的表達情況,結(jié)果顯示, HSP70在水牛成熟卵母細胞及早期胚胎中均有表達,且主要集中在細胞質(zhì)(圖10)。

3 討論

HSP70家族主要包括4類蛋白:(1)誘導(dǎo)型HSP70,主要存在于細胞核中,細胞受到應(yīng)激后迅速大量產(chǎn)生;(2)結(jié)構(gòu)型HSP70,存在于細胞漿中,為組成型表達,屬于結(jié)構(gòu)蛋白,其表達量與應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)性不明顯;(3)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78,位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,在應(yīng)激狀態(tài)下略有表達;(4)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白75,主要位于線粒體中,其表達量受細胞能量代謝的影響。HSP70作為一種重要的分子伴侶,在蛋白折疊、解聚及降解中發(fā)揮重要作用(Zuiderweg et al.,2017),尤其在多種共伴侶蛋白如HSP40s的輔助下,能促進底物由HSP70轉(zhuǎn)移至HSP90(Alvira et al.,2014),通過蛋白協(xié)同作用催化錯誤折疊的多肽展開,從而促使多肽自發(fā)重折疊(Luengo et al.,2018)。HSP70在抗細胞凋亡中也扮演重要角色,對胚胎發(fā)生、發(fā)育及維持細胞穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要(Baehrecke,2002)。在細胞凋亡信號傳導(dǎo)過程中,高表達的HSP70直接或間接調(diào)節(jié)內(nèi)源(線粒體依賴)和外源(死亡受體)的凋亡途徑,HSP70基因敲低可促進細胞凋亡(Kumar et al.,2016)。

水牛具有適應(yīng)性和抗病力強、耐高溫高濕、耐粗飼、易飼養(yǎng)及使用年限長等生物學(xué)特性,但其繁殖力較低,限制了其產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在熱帶亞熱帶地區(qū),夏季常出現(xiàn)35 ℃以上的高溫高濕天氣,高溫高濕會引起水牛熱應(yīng)激,進而通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激、促使細胞凋亡及阻礙細胞有絲分裂等機理抑制早期胚胎發(fā)育(屈平平等,2015)。因此,提高水牛耐熱性是水牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的重大問題,而研究抵抗熱應(yīng)激相關(guān)基因?qū)Υ龠M水牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。HSP70基因可作為荷斯坦奶牛耐熱性能和乳腺炎抗性等的評估指標(biāo)(陳強等,2007;程維杰等,2008;梁學(xué)武等,2009),但至今在水牛中鮮有報道。本研究成功克隆獲得水牛HSP70基因CDS序列,并運用DNAStar、MEGA 7.0、TMHMM 2.0及SignalP 4.1 Server等在線軟件進行生物信息學(xué)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水牛HSP70基因序列與牛、家犬、山羊、小鼠、綿羊和大鼠的HSP70基因序列具有較高的相似性,其中與牛的相似性高達99.1%,說明不同物種間的HSP70基因較保守;基于HSP70基因核苷酸序列相似性構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育進化樹也顯示,水牛與牛的親緣關(guān)系最近,而與野豬的親緣關(guān)系相對較遠,種屬差異性較高,符合物種進化論學(xué)說,也說明HSP70基因具有種屬特異性。此外,本研究通過細胞免疫熒光分析HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中的表達情況,結(jié)果表明,HSP70在水牛成熟卵母細胞及2-細胞期胚胎中均有表達,且主要集中在細胞質(zhì),綜合其亞細胞定位分析結(jié)果,可判定為結(jié)構(gòu)型HSP70,但其具體功能還有待進一步探究。

4 結(jié)論

水牛HSP70基因在進化過程中具有高度的保守性,在水牛成熟卵母細胞和著床前早期胚胎中均有表達,且主要集中在細胞質(zhì),屬于結(jié)構(gòu)型HSP70。

參考文獻:

陳強,李忠浩,王根林. 2007. 奶牛HSP70基因多態(tài)性與生產(chǎn)性能的關(guān)系[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,19(7):84-86. [Chen Q,Li Z H,Wang G L. 2007. Relationship between HSP70 gene polymorphism and production performance in dairy cows[J]. Acta Agriculturae Jiangxi,19(7):84-86.] doi:10.3969/j.issn.1001-8581.2007.07.027.

程維杰,李秋玲,王洪梅,孫延鳴,王長法,李建斌,仲躋峰. 2008. 荷斯坦牛HSP70-1基因遺傳多態(tài)性與乳腺炎抗性關(guān)系分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),45(6):1187-1191. [Chen W J,Li Q L,Wang H M,Sun Y M,Wang C F,Li J B,Zhong J F. 2008. The relations between genetic polymorphism and mastitis resistance of holstein cattle HSP70-1 gene[J]. Xinjiang Agricultural Science,45(6):1187-1191.]

黃建芳,鄢勝飛,吳敏,陳秋明,周亭亭,蔣欽楊,郭亞芬,蘭干球. 2015. 陸川豬熱休克蛋白90基因的克隆與序列分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,46(8):1505-1510. [Huang J F,Yan S F,Wu M,Chen Q M,Zhou T T,Jiang Q Y,Guo Y F,Lan G Q. 2015. Gene cloning and sequence analysis of heat shock protein 90 in Luchuan pig[J]. Journal of Sou-thern Agriculture,46(8):1505-1510.] doi:10.3969/j:issn. 2095-1191.2015.08.1505.

姜忠玲. 2006. 熱應(yīng)激對雄鼠生殖機能損傷的研究[D]. 哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué). [Jiang Z L. 2006. Study on heat stress on male rats reproductive function damage[D]. Harbin:Northeast Agricultural University.] doi:10.7666/d.y976131.

金歡勝,吳雄飛,金錫御,楊青浩,倪兵. 2005. HSP70基因的克隆與表達[J]. 免疫學(xué)雜志,21(3):201-204. [Jin H S,Wu X F,Jin X Y,Yang Q H,Ni B. 2005. Cloning and expression of HSP70 gene[J]. Immunological Journal,21(3):201-204.] doi:10.3969/j.issn.1000-8861.2005.03.011.

李小紅,羅珊,樊偉,曾珣,白瑜,秦朗,李尚為. 2017. HSP70在不同應(yīng)激程度CUMS昆明小鼠胚胎中的表達及作用[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),48(4):515-519. [Li X H,Luo S,F(xiàn)an W,Zeng X,Bai Y,Qin L,Li S W. 2017. Expression of HSP70 in Kunming mouse embryos stimula-ted by chronic mild anticipatory stress[J]. Journal of Sichuan University(Medical Edition),48(4):515-519.] doi:10.13464/j.scuxbyxb.2017.04.003.

梁學(xué)武,楊毅,劉慶華,甘乾福,蘭海娟. 2009. 奶牛HSP70表達量與溫濕指數(shù)的相關(guān)性研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報,25(23):27-30. [Liang X W,Yang Y,Liu Q H,Gan Q F,Lan H J. 2009. Study on the relationship between heat stress protein 70 of dairy cow in blood lymphocytes and temperature humidity index[J]. Chinese Agricultural Scien-ce Bulletin,25(23):27-30.]

劉波,王美垚,謝駿,徐跑,戈賢平,何義進,繆凌鴻,潘良坤. 2011. 低溫應(yīng)激對吉富羅非魚血清生化指標(biāo)及肝臟HSP70基因表達的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報,31(17):4866-4873. [Li B,Wang M Y,Xie J,Xu P,Ge X P,He Y J,Miao L H,Pan L K. 2011. Effects of acute cold stress on serum biochemical and immune parameters and liver HSP70 gene expression in GIFT strain of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)[J]. Acta Ecologica Sinica,31(17):4866-4873.]

牛楊莉,朱小佩,楊亞萍,葛曉敏,杜曉華,劉會超. 2019. 不同耐熱三色堇材料HSP70基因克隆及熱脅迫下的表達分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué),48(10):127-132. [Niu Y L,Zhu X P,Yang Y P,Ge X M,Du X H,Liu H C. 2019. Cloning and expression analysis of HSP70 gene in different heat-resistant pansy(Viola tricolor) materials under heat stress[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences,48(10):127-132.] doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.10.019.

濮黎萍,候振,徐壯壯,陳富美,王煥景,黃鳳玲,張明. 2017. 水牛波形蛋白基因克隆及其表達分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,48(12):2266-2272. [Pu L P,Hou Z,Xu Z Z,Chen F M,Wang H J,Huang F L,Zhang M. 2017. Cloning and expression analysis of buffalo vimentin gene[J]. Journal of Southern Agriculture,48(12):2266-2272.] doi:10. 3969/j.issn.2095-1191.2017.12.24.

屈平平,李濤,胡士林. 2015. 熱應(yīng)激抑制哺乳動物早期胚胎發(fā)育的作用機理及Hsp70的保護作用[J]. 中國牛業(yè)科學(xué),41(5):62-65. [Qu P P,Li T,Hu S L. 2015. The me-chanism of heat stress inhibiting early embryonic development in mammals and the protective effect of Hsp70[J]. China Cattle Science,41(5):62-65.] doi:10.3969/j.issn. 1001-9111.2015.05.016.

祁磊,張全偉,王琪,李宗帥,杜嘉祥,張勇,崔煥忠. 2019.‘岷縣黑裘皮羊不同組織中HSP60基因的表達定位[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,54(1):24-29. [Qi L,Zhang Q W,Wang Q,Li Z S,Du J X,Zhang Y,Cui H Z. 2019. Study on localization and expression of HSP60 gene in diffe-rent tissues of Minxian black-fur sheep[J]. Journal of Gansu Agricultural University,54(1):24-29.] doi:10.13432/j.cnki.jgsau.2019.01.004.

沈愛群,初磊,李莉,梁俊華,童曉文,李懷芳. 2016. 熱休克蛋白70在異位子宮內(nèi)膜細胞上皮間質(zhì)化中的作用研究[J]. 同濟大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),37(3):45-49. [Shen A Q,Chu L,Li L,Liang J H,Tong X W,Li H F. 2016. Expression of HSP70 in ectopic uterine endometrium and its relation to epithelial-mesenchymal transition[J]. Journal of Tongji University(Medical Sciences),37(3):45-49.] doi:10. 16118/j.1008-0392.2016.03.009.

吳庚香,尹太郎,楊菁,徐望明,李維,余楠,鄒宇潔,張博,王雅琴. 2015. 多囊卵巢綜合征大鼠卵巢HSP70及HSP90的表達研究[J]. 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)雜志,(5):263-266. [Wu G X,Yin T L,Yang J,Xu W M,Li W,Yu N,Zou Y J,Zhang B,Wang Y Q. 2015. Expression of heat shock protein 70 and 90 in ovary tissues of rats with polycyst ova-rian syndrome[J]. Journal of Medical Molecular Biology,(5):263-266.] doi:10.3870/j.issn.1672-8009b.2015*.05ⅱ.004.

吳偉忠,劉康達,高艷琴,吳厚生,湯曉雷,湯釗猷. 2000. 熱休克蛋白70的純化及其抗小鼠肝癌作用的研究[J]. 中華腫瘤雜志, 22(2):96-98. [Wu W Z,Liu K D,Gao Y Q,Wu H S,Tang X L,Tang Z Y. 2000. Purification of hsp70 and its immunoprotective effect against mouse he-patoma[J]. Chinese Journal of Oncology,22(2):96-98.] doi:10.3760/j.issn:0253-3766.2000.02.002.

Alvira S,Cuéllar J,R?hl A,Yamamoto S,Itoh H,Alfonso C,Rivas G,Buchner J,Valpuesta J M. 2014. Structural chara-cterization of the substrate transfer mechanism in Hsp70/Hsp90 folding machinery mediated by Hop[J]. Nature Communications,5:5484. doi:10.1038/ncomms6484.

Baehrecke E H. 2002. How death shapes life during development[J]. Nature Reviews. Molecular Cell Biology,3(10):779-787. doi:10.1038/nrm931.

da Silva K P,Borges J C. 2011. The molecular chaperone Hsp70 family members function by a bidirectional heterotrophic allosteric mechanism[J]. Protein & Peptide Letters,18(2):132-142. doi:10.2174/092986611794475057.

Kumar S,Stokes J,Singh U P,Scissum Gunn K,Acharya A,Manne U,Mishra M. 2016. Targeting Hsp70:A possible therapy for cancer[J]. Cancer Letters,374(1):156-166. doi:10.1016/j.canlet.2016.01.056.

Luengo M T,Kityk R,Mayer M P,Rüdiger S G D. 2018. Hsp90 breaks the deadlock of the Hsp70 chaperone system[J]. Molecular Cell,70(3):545-552. doi:10.1016/j.molcel.2018.03.028.

Mayer M P,Bukau B. 2005. Hsp70 chaperones:Cellular functions and molecular mechanism[J]. Cellular & Molecular Life Sciences,62(6):670-684. doi:10.1007/s00018-004-4464-6.

Morii T,Ohtsuka K,Ohnishi H,Mochizuki K,Satomi K. 2010. Inhibition of heat-shock protein 27 expression elimi-nates drug resistance of osteosarcoma to zoledronic acid[J]. Anticancer Research,30(9):3565-3571.

Parsell D A,Lindquist S. 1993. The function of heat-shock proteins in stress tolerance:Degradation and reactivation of damaged proteins[J]. Annual Review of Genetics,27:437-496. doi:10.1146/annurev.ge.27.120193.002253.

Ritossa F,Scalenghe F,Turi N D,Contini A M. 1974. On the cell stage of X-Y recombination during rDNA magnification in Drosophila[J]. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology,38:483-490. doi:10.1101/sqb.1974. 038.01.052.

Ritossa F. 1962. A new puffing pattern induced by temperature shock and DNP in Drosophila[J]. Experientia,18:571-573. doi:10.1007/BF02172188.

S?rensen J G,Kristensen T N,Loeschcke V. 2003. The evolutionary and ecological role of heat shock proteins[J]. Ecology Letters,6(11):1025-1037. doi:10.1046/j.1461-0248.2003.00528.x.

Witkin S S,Kanninen T T,Sisti G. 2017. The role of Hsp70 in the regulation of autophagy in gametogenesis,pregnancy,and parturition[J]. Advances in Anatomy,Embryology,and Cell Biology,222:117-127. doi:10.1007/978-3-319-51409-3_6.

Xie F,Zhan R,Yan L C,Gong J B,Zhao Y,Ma J,Qian L J. 2016. Diet-induced elevation of circulating HSP70 may trigger cell adhesion and promote the development of athe-rosclerosis in rats[J]. Cell Stress & Chaperones,21(5):907-914. doi:10.1007/s12192-016-0716-2.

Zuiderweg E R P,Hightower L E,Gestwicki J E. 2017. The remarkable multivalency of the Hsp70 chaperones[J]. Cell Stress & Chaperones,22(2):173-189. doi:10.1007/s12192- 017-0776-y.

(責(zé)任編輯 蘭宗寶)

猜你喜歡
表達分析基因克隆水牛
賽水牛
水牛喜歡水里鉆
水牛?
三個小麥防御素基因的克隆及序列分析
紅花生育酚環(huán)化酶基因的克隆及表達分析
獅子上樹
玉米紋枯病病菌y—谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶基因克隆與表達分析
信號分子與葉銹菌誘導(dǎo)下小麥病程相關(guān)蛋白1基因的表達分析
水稻OsCATA基因相互作用蛋白的篩選和表達分析
长兴县| 梧州市| 皮山县| 前郭尔| 三亚市| 许昌县| 无极县| 甘泉县| 南召县| 精河县| 苏尼特右旗| 彭州市| 北安市| 咸宁市| 炎陵县| 古蔺县| 阿克陶县| 将乐县| 中牟县| 十堰市| 信阳市| 泌阳县| 和政县| 潮安县| 雷山县| 安阳县| 含山县| 平遥县| 尖扎县| 溧阳市| 韶山市| 玛沁县| 武川县| 湟源县| 冀州市| 临高县| 武强县| 杨浦区| 无为县| 莆田市| 青浦区|