绵羊ptger3基因生物信息学分析

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1、绵羊PTGER3基因生物信息学分析前列腺素E2（ProstaglandinE2，PGE2）是一种二十碳不饱和脂肪酸。目前，畜牧生产上将该激素主要用作待产母畜的催产素，在同期发情技术上也有应用。实际上，前列腺素E2在体内分布广泛，不仅仅是参与机体平滑肌的收缩，还参与炎症反应的炎性递质，干细胞增殖分化，而且在骨组织形成与改建过程中也有非常重要的调节作用[1]。前列腺素E受体3基因（ProstaglandinEreceptor3，PTGER3）编码前列腺素E2受体EP3蛋白[2]。EP3蛋白是前列腺素E2（ProstaglandinE2，PGE2）的受体中的一

2、种亚型，属于G蛋白偶联受体家族（G-proteincoupledreceptors，GPCRs）[3]。G蛋白偶聯受体家族的成员庞大，主要通过结合和调节细胞G蛋白活性完成细胞内信号传递，是细胞重要的代谢门控。此外，部分GPCRs参与细胞增殖转化炎症变态等机体反应，具有重要的生物学意义[3-5]。根据G蛋白偶联信号传导理论，前列腺素E2需要与前列腺素E2受体EP3蛋白结合，EP3蛋白与多种G蛋白偶联，才能将细胞外信号转为细胞内信号。本试验利用生物信息学相关X页和软件对绵羊的PTGER3基因进行理论分析，预测绵羊PTGER3基因及其编码蛋白的结构和功能，对实

3、际生产科学应用前列腺素E2提供指导，为下一步羊的PTGER3基因重组实验提供帮助，为未来PTGER3基因检测技术对绵羊进行选育提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料试验序列材料于美国国家生物信息中心（psort/psort2.）分析预测；编码产物结构功能分析采用是ProtFunX页（http：//.cbs.dtu.dk/services/ProtFun）预测；跨膜区域预测分析采用信号肽X页在线分析（http：//.cbs.dtu.dk/services/SignalP/）；二级结构采用JpredX页预测（http：//.pbio.dundee.ac.u

4、k/-jpred/）；利用DNAMAN软件对试验序列的同源性进行分析比较。2结果与分析2.1绵羊PTGER3基因的ORF分析开放阅读框（Openreadingframe，ORF）是一段可编码蛋白质的，中间无终止序列打断从启动子到终止子的碱基序列。通过识别ORF可以快速识别出基因序列中的编码区域。图1为绵羊PTGER3基因的开放阅读框的结果，可知此序列中共识别有12个开放阅读框，其中最大的开放阅读框长度为1239bp，分析是由412个氨基酸构成了该编码产物的。2.2绵羊PTGER3基因编码产物序列同源性分析由图2可以看出，研究对照的8个物种中均表达有PTG

5、ER3基因。尤其绵羊、牛的序列同源性高，因此推测这2个物种的亲缘关系较近。根据图3的PTGER3基因编码产物的系统发育树可以看出，绵羊、牛同源性远高于其他物种，其亲缘相似性到达了99%；此外，绵羊与山羊的系统发育的距离很近，其亲缘相似性达到了92%。2.3绵羊PTGER3基因编码产物的理化性质分析氨基酸是蛋白质的基本组成单位，图4是预测绵羊PTGER3基因编码产物的氨基酸组成的分析图，结果表明，其编码产物的理论分子量约为45568.48Da，其等电点为9.49，编码的421个氨基酸中，含有色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸，可知该编码产物可以利用280nm的光吸收

6、值进而预测分析溶液中的蛋白含量。此外，从氨基酸组成上发现，脂质类氨基酸占全部氨基酸的51.8%，其中脂肪族类∶芳香族类为190∶67。该蛋白还富有羟基和含硫氨基酸，所占比例分别为16.8%和7.3%。2.4绵羊PTGER3基因编码产物亚细胞定位分析绵羊PTGER3基因编码产物的亚细胞定位结果如表1所示，PTGER3基因编码产物主要表达在内质X中，其可能性为66.7%，同时在高尔基体、线粒体、细胞质基质的分布概率均占11.1%。由此可以推断该基因产物作用比较专一，在细胞中的内质X、高尔基体、细胞质基质、线粒体中发挥生物学作用，可能参与调控细胞中辅助因子合成

7、、中间代谢产物的合成以及能量代谢的生命活动。2.5绵羊PTGER3基因编码产物结构功能预测与分析结构域是二级蛋白序列片段经过盘曲折叠形成的超二级结构，不同的结构域具有不同的特定的功能作用。通过分析PTGER3编码产物的结构域的特点可有效预测基因PTGER3编码产物的功能。从表2可得知，PTGER3主要具有调控功能、辅助因子生物合成、能量代谢和代谢中间产物的功能，可能性分别为0.530、0.133、0.087和0.046，由此推断PTGER3作为运载体在信号传导、能量调控和分泌蛋白转录和翻译中发挥重要调节作用。2.6绵羊PTGER3基因编码产物信号肽预测与

8、分析信号肽序列是存在于分泌蛋白基因编码序列中，在起始密码子之后的一段富含疏水氨基