陇东肉牛PON1基因结构与功能的生物信息学分析

为阐明陇东肉牛对氧磷酶1(paraoxonase 1,PON1)基因的结构与功能,本研究运用PCR扩增陇东肉牛PON1基因所有外显子序列并测序,通过Seqman软件完成序列拼接,结合生物信息学方法预测和分析其碱基组成、开放阅读框及编码蛋白的理化性质、原子组成、氨基酸残基数、亲水性和疏水性、分子质量、等电点、二级结构、高级结构等。结果显示,陇东肉牛PON1基因CDS区序列全长1 068bp,编码355个氨基酸残基,其中数目最多的为亮氨酸(Leu),数目最少的为半胱氨酸和色氨酸(Cys和Trp)。碱基组成中A+T含量(56.55%)高于G+C含量(43.26%)。与GenBank中牛PON1基因序列(登录号:EU289337)比对分析发现,在PON1基因外显子4、6、8、9中存在突变,但均未导致氨基酸发生变化,为同义突变。PON1蛋白的原子组成是C1810H2796N454O533S12,分子质量为39.83ku,理论等电点为5.24,为稳定的水溶性蛋白质。PON1蛋白二级结构中无规则卷曲、延展链、α-螺旋和β-转角分别由159、116、55和25个氨基酸构成,最终形成了以无规则卷曲和延展链为主的混合型。PON1蛋白的疏水性结果表明,第8位苏氨酸(Thr)疏水性最强(最高分值2.878),第299位脯氨酸(Pro)亲水性最强(最低分值-2.222)。本试验结果为深入研究陇东肉牛PON1蛋白功能及探讨PON1基因突变对甘肃地方肉牛胴体、肉质性状的影响奠定基础。