中华蜜蜂MAPEG家族成员AccMGST1和AccMGST2在抗氧化过程中的功能分析
发布时间：2021-04-18 20:28
中华蜜蜂是我国特有的蜜蜂品种,在农业经济发展、生态稳定中发挥重要作用。然而,随着环境问题日益严重,中华蜜蜂不断遭受逆境胁迫带来的危害,其生存受到严峻考验,蜂群数量锐减。探究中华蜜蜂的抗氧化分子机制,对于提高其生存能力、维护种群发展具有重要意义。MAPEG家族是一个能够介导炎症因子合成的超家族,其家族成员MGST1、MGST2分别在脂质过氧化保护、氧化应激通路的调控中具有重要作用。因此,本研究利用分子生物学研究技术和方法,探究了中华蜜蜂中AccMGST1和AccMGST2两个基因在逆境胁迫中的抗氧化分子机制和作用机理。主要结果如下:通过RT-PCR的方法首次分离AccMGST1和AccMGST2基因,并利用生物信息学方法对其生物学特征进行分析。结果表明,AccMGST1基因的编码区序列长450 bp,编码一个由149个氨基酸组成的多肽,其相对分子质量为17.143 kDa,等电点为9.74,结构上由α-螺旋构成跨膜三聚体;AccMGST2基因的编码区序列长462 bp,编码一个由152个氨基酸组成的多肽,其相对分子质量为17.517 kDa,等电点为8.33,结构上由α-螺旋构成跨膜三聚...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于MGST2的LTC4合成及DNA氧化损伤的机制（摘自RubinsteinandDvash,2017）
山东农业大学硕士学位论文313结果与分析3.1AccMGST1基因研究结果分析3.1.1AccMGST1基因分离及基因组结构分析3.1.1.1AccMGST1基因分离为了获得中华蜜蜂中的MGST1基因，根据NCBI上AccMGST1基因（GenBank注册号为NW_016019774.1）的序列信息设计扩增引物（代号M1、M2），并以中华蜜蜂的cDNA为模板，通过RT-PCR扩增AccMGST1基因的开放阅读区，所得序列的琼脂糖凝胶电泳检测结果见图3-1。从该图可以看出，扩增序列的大小在500bp附近小于500bp的位置，与已知的450bp相符。目的凝胶条带经纯化后与克隆载体PMD19-T相连接，经转化得阳性克隆并测序，测序结果显示目的条带大小为450bp，目的序列与已知序列一致。AccMGST1基因的开放阅读区分离成功。图3-1AccMGST1基因的PCR扩增电泳图M，DL2000DNAMarker；1-3，AccMGST1的PCR产物。Fig.3-1PCRamplificationelectropherogramofAccMGST1M,DL2000DNAMarker,1-3,PCRproductsofAccMGST1.3.1.1.2AccMGST1基因组的结构分析为了了解AccMGST1基因组的结构组成，对其全长序列（838bp）组成进行了分析。在分析其全长序列组成时，以亲缘关系较近的物种（意大利蜜蜂、小蜜蜂、欧洲熊蜂、苜蓿切叶蜂）中同源的MGST1基因为参考，结果如图3-2所示。从图3-2中可以看出，所有MGST1基因的全长序列均包括必要的5′非编码区（5′UTR）、编码区（由内含子、外显子组成）以及3′非编码区（3′UTR）。并且，所有MGST1基因的编码区均包括2个外显子和1个内含子，不同组成部分间大小相近。因此，该基因在进化过程中相对保守，表明该基因可能具有重要的保守功能。
中华蜜蜂MAPEG家族成员AccMGST1和AccMGST2在抗氧化过程中的功能分析32图3-2MGST1基因的基因组结构分析从5"到3"的未翻译区域（UTR）（蓝色）、外显子（黄色）和内含子（灰色）及其片段长度。被分析的基因有AccMGST1，AmMGST1，AfMGST1，BtMGST1，MrMGST1。Fig.3-2DemonstrationofDNAstructureforsomeMGST1genesUntranslatedregions(UTR)(blue),exons(yellow)andintrons(gray)wereshownwiththeirlength,theorderisfrom5′to3′.TheanalyzedgenesareAccMGST1,AmMGST1,AfMGST1,BtMGST1,MrMGST1.3.1.2AccMGST1的序列分析及结构预测利用DNAMAN软件对AccMGST1基因的开放阅读区分析发现，该序列编码的蛋白质由149个氨基酸组成，其相对分子质量为17.143kDa，等电点为9.74。3.1.2.1不同物种间MGST1序列的比对分析为了探究AccMGST1基因编码序列中潜在的保守位点以及重要的氨基酸残基序，通过DNAMAN软件对不同物种间MGST1基因的氨基酸序列进行了比对分析，结果如图3-3所示。从图3-3可以看出，AccMGST1同中华蜜蜂亲缘关系较紧密的意大利蜜蜂、小蜜蜂、欧洲熊蜂的MGST1的氨基酸序列极为相似，尤其是意大利蜜蜂。AccMGST1与意大利蜜蜂MGST1（AmMGST1）有92.62%的相似性。并且，尽管人类、食蟹猕猴、褐家鼠与中华蜜蜂的亲缘关系较远，它们之间MGST1的氨基酸序列仍存在相同之处，比如70-80位的氨基酸残基在不同物种间的高度保守。另外，72位、73位的精氨酸，77位、81位的天冬酰胺，75位的组氨酸，78位的天冬氨酸以及80位的异亮氨酸这7个非疏水的氨基酸残基在MGST1与GSH的结合及相互作用中发挥重要的作用（Busenlehneretal.,2007）。由此，我们确定AccMGST1是一个保守的MGST1蛋白。
【参考文献】：
期刊论文
[1]保护和发展中华蜜蜂维护生态平衡[J]. 杨冠煌. 中国蜂业. 2019(07)
[2]关于加强中华蜜蜂保护的建议[J]. 宋心仿. 蜜蜂杂志. 2014(10)
[3]中华蜜蜂在我国森林生态系统中的作用[J]. 杨冠煌. 中国蜂业. 2009(04)
[4]刀豆蛋白A致小鼠肝损伤的LTC4合成酶系基因表达及环孢素A调控作用[J]. 齐罗扬,马葵芬,来芳芳,杜悦,朱丹雁,楼宜嘉. 浙江大学学报(医学版). 2007(03)
本文编号：3146124
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于MGST2的LTC4合成及DNA氧化损伤的机制（摘自RubinsteinandDvash,2017）
山东农业大学硕士学位论文313结果与分析3.1AccMGST1基因研究结果分析3.1.1AccMGST1基因分离及基因组结构分析3.1.1.1AccMGST1基因分离为了获得中华蜜蜂中的MGST1基因，根据NCBI上AccMGST1基因（GenBank注册号为NW_016019774.1）的序列信息设计扩增引物（代号M1、M2），并以中华蜜蜂的cDNA为模板，通过RT-PCR扩增AccMGST1基因的开放阅读区，所得序列的琼脂糖凝胶电泳检测结果见图3-1。从该图可以看出，扩增序列的大小在500bp附近小于500bp的位置，与已知的450bp相符。目的凝胶条带经纯化后与克隆载体PMD19-T相连接，经转化得阳性克隆并测序，测序结果显示目的条带大小为450bp，目的序列与已知序列一致。AccMGST1基因的开放阅读区分离成功。图3-1AccMGST1基因的PCR扩增电泳图M，DL2000DNAMarker；1-3，AccMGST1的PCR产物。Fig.3-1PCRamplificationelectropherogramofAccMGST1M,DL2000DNAMarker,1-3,PCRproductsofAccMGST1.3.1.1.2AccMGST1基因组的结构分析为了了解AccMGST1基因组的结构组成，对其全长序列（838bp）组成进行了分析。在分析其全长序列组成时，以亲缘关系较近的物种（意大利蜜蜂、小蜜蜂、欧洲熊蜂、苜蓿切叶蜂）中同源的MGST1基因为参考，结果如图3-2所示。从图3-2中可以看出，所有MGST1基因的全长序列均包括必要的5′非编码区（5′UTR）、编码区（由内含子、外显子组成）以及3′非编码区（3′UTR）。并且，所有MGST1基因的编码区均包括2个外显子和1个内含子，不同组成部分间大小相近。因此，该基因在进化过程中相对保守，表明该基因可能具有重要的保守功能。
中华蜜蜂MAPEG家族成员AccMGST1和AccMGST2在抗氧化过程中的功能分析32图3-2MGST1基因的基因组结构分析从5"到3"的未翻译区域（UTR）（蓝色）、外显子（黄色）和内含子（灰色）及其片段长度。被分析的基因有AccMGST1，AmMGST1，AfMGST1，BtMGST1，MrMGST1。Fig.3-2DemonstrationofDNAstructureforsomeMGST1genesUntranslatedregions(UTR)(blue),exons(yellow)andintrons(gray)wereshownwiththeirlength,theorderisfrom5′to3′.TheanalyzedgenesareAccMGST1,AmMGST1,AfMGST1,BtMGST1,MrMGST1.3.1.2AccMGST1的序列分析及结构预测利用DNAMAN软件对AccMGST1基因的开放阅读区分析发现，该序列编码的蛋白质由149个氨基酸组成，其相对分子质量为17.143kDa，等电点为9.74。3.1.2.1不同物种间MGST1序列的比对分析为了探究AccMGST1基因编码序列中潜在的保守位点以及重要的氨基酸残基序，通过DNAMAN软件对不同物种间MGST1基因的氨基酸序列进行了比对分析，结果如图3-3所示。从图3-3可以看出，AccMGST1同中华蜜蜂亲缘关系较紧密的意大利蜜蜂、小蜜蜂、欧洲熊蜂的MGST1的氨基酸序列极为相似，尤其是意大利蜜蜂。AccMGST1与意大利蜜蜂MGST1（AmMGST1）有92.62%的相似性。并且，尽管人类、食蟹猕猴、褐家鼠与中华蜜蜂的亲缘关系较远，它们之间MGST1的氨基酸序列仍存在相同之处，比如70-80位的氨基酸残基在不同物种间的高度保守。另外，72位、73位的精氨酸，77位、81位的天冬酰胺，75位的组氨酸，78位的天冬氨酸以及80位的异亮氨酸这7个非疏水的氨基酸残基在MGST1与GSH的结合及相互作用中发挥重要的作用（Busenlehneretal.,2007）。由此，我们确定AccMGST1是一个保守的MGST1蛋白。
【参考文献】：
期刊论文
[1]保护和发展中华蜜蜂维护生态平衡[J]. 杨冠煌. 中国蜂业. 2019(07)
[2]关于加强中华蜜蜂保护的建议[J]. 宋心仿. 蜜蜂杂志. 2014(10)
[3]中华蜜蜂在我国森林生态系统中的作用[J]. 杨冠煌. 中国蜂业. 2009(04)
[4]刀豆蛋白A致小鼠肝损伤的LTC4合成酶系基因表达及环孢素A调控作用[J]. 齐罗扬,马葵芬,来芳芳,杜悦,朱丹雁,楼宜嘉. 浙江大学学报(医学版). 2007(03)
本文编号：3146124
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