东方蜜蜂微孢子虫染色体结构维持(SMC)蛋白的分子特性与系统进化分析

目的 解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae染色体结构维持(Structural maintenance of chromosome，SMC)蛋白的分子特性，鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC的保守基序和结构域，并进行系统进化分析，旨在丰富东方蜜蜂微孢子虫SMC的基本信息，为功能研究的深入开展提供依据。方法 使用Expasy网站的相关软件预测和分析SMC的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构，利用MEME软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的保守基序，采用TBtools软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的结构域，通过Mega 11.0软件采用邻接法构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC系统进化树。结果 东方蜜蜂微孢子虫SMC包含1 102个氨基酸，分子式为C₅₇₈₇H₉₄₁₈N₁₅₂₆O₁₇₇₁S₄₁，相对分子质量约130 020，脂溶系数为93.49，等电点为8.28，平均亲水系数为−0.740，亲水氨基酸多于疏水氨基酸，不含典型信号肽；包含50个丝氨酸磷酸化位点、26个酪氨酸磷酸化位点及28个苏氨酸磷酸化位点；包含787个α−螺旋、106条β−折叠、49个β−转角及160个无规则卷曲；可同时定位于细胞核、细胞质和线粒体。在东方蜜蜂微孢子虫、海伦脑炎微孢子虫Encephalitozoon hellem、麦格水蚤汉氏孢虫Hamiltosporidium magnivora、颗粒病微孢子虫Nosema granulosis、康氏泰罗汉孢虫Thelohania contejeani、菲尼斯毕罗酵母Piromyces finnis、指间毛廯菌Trichophyton interdigitale、紫色毛廯菌Trichophyton violaceum、发廯菌Trichophyton tonsurans和黑曲霉Aspergillus melleus 的SMC中预测到相同的9个保守基序；东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9个物种的SMC中均含有1个SMC_N结构域和1个SMC_hinge结构域。进一步分析发现，东方蜜蜂微孢子虫与菲尼斯毕罗酵母的SMC序列相似性最高(61.96%)，与康氏泰罗汉孢虫的SMC序列相似性最低(34.73%)；东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微孢子虫的SMC聚为一支，置信度达到99%，进化距离最近。结论 本研究明确了东方蜜蜂微孢子虫SMC的分子特性，丰富了SMC的基本信息，并揭示SMC在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性，为功能研究的深入开展提供了依据。

Molecular characteristics and phyletic evolution of structural maintenance of chromosome (SMC) protein in Nosema ceranae