新西兰白兔SOD1基因编码区克隆及生物信息学分析

试验旨在克隆新西兰白兔SOD1基因CDS区并对其进行生物信息学分析。根据GenBank中穴兔SOD1基因序列(登录号:NM_001082627.2)设计特异性引物,利用RT-PCR技术扩增并克隆新西兰白兔SOD1基因完整的CDS区序列,测序鉴定后与其他物种进行同源性比对并构建系统进化树,使用SOPMA、SWISS-MODEL、ExPASy、ProtParam等软件和在线工具对蛋白序列进行分析,并预测蛋白分子的亚细胞定位及互作网络。结果显示,新西兰白兔SOD1基因CDS区长度为459 bp,A、T、C、G碱基含量分别为24.84%、18.95%、23.09%和33.12%,GC含量大于AT含量,编码153个氨基酸。同源性比对结果发现,新西兰白兔与穴兔、卷尾猴、人、黑猩猩、普通狨、骆驼、家犬、猕猴、野猪、小鼠的同源性分别为99.8%、85.2%、85.0%、84.7%、84.1%、83.9%、83.9%、83.7%、83.2%和81.3%。系统进化树结果显示,新西兰白兔和穴兔进化关系最近,并单独聚成一个分支。新西兰白兔SOD1蛋白分子质量为15.7 ku,理论等电点(pI)为5.86,分子式为C_(672)H_(1084)N_(200)O_(221)S_5,不稳定指数为23.79,脂肪系数为78.89,平均亲水指数(GRAVY)为-0.276;属水溶性蛋白,无信号肽及跨膜区。SOD1蛋白包含5个潜在的磷酸化修饰位点和3个潜在的糖基化位点;在45-120位氨基酸处存在1个保守的活性中心;二级结构以无规则卷曲为主,占53.59%;三级结构建模显示蛋白易形成同源二聚体。亚细胞定位结果显示,细胞质、细胞核和线粒体分别占65.2%、26.1%和8.7%;SOD1蛋白在体内能与SOD2、PRDX1、PRDX3、PRDX4、DERL1等分子形成互作网络。本试验结果为进一步深入研究SOD1基因的功能及探索其与相关疾病的关系提供了参考依据。