猪acaca基因及其编码蛋白质的生物信息学分析

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1、—４２—江苏农业科学２０１４年第４２卷第５期陶隽，贾青，魏星灿，等．猪ＡＣＡＣＡ基因及其编码蛋白质的生物信息学分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０１４，４２（５）：４２－４５．猪ＡＣＡＣＡ基因及其编码蛋白质的生物信息学分析１１，２１１１陶隽，贾青，魏星灿，胡慧艳，邢增喜（１．河北农业大学动物科技学院，河北保定０７１００１；２．国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定０７１００１）摘要：为从分子水平研究猪脂肪合成过程，对脂肪合成关键酶乙酰辅酶Ａ羧化酶－α基因（ＡＣＡＣＡ）进行分析。采用生物信息学的方法，查找猪ＡＣＡＣＡ基因的

2、ＯＲＦ框，对基因ＣＤＳ序列的限制性酶切位点进行分析，并对其编码蛋白质的理化性质、二级结构、三级结构、拓扑结构、结构功能域进行预测分析。结果表明，猪ＡＣＡＣＡ基因ＣＤＳ区全长７０４１ｂｐ，其编码蛋白质含２３４６个氨基酸。二级结构以α螺旋与无规则卷曲为主，局部出现β转角，三级结构显示结果与二级结构预测结果相符。该蛋白质为亲水性蛋白质，Ｎ端无信号肽，为非分泌蛋白质；不含跨膜结构区，未定位于膜内，预测其为膜外区蛋白质；亚细胞定位结果显示该蛋白质为非细胞器蛋白质，是胞质蛋白质的可能性最大；功能域分析发现该蛋白质序列含有ＢＣ结构域

3、、ＣＴ结构域、ＣＰＳａｓｅ大亚基Ｎ端结构域、ＡＴＰ－ｇｒａｓｐ折叠结构域、生物素基／硫辛酰基结合域等及一些蛋白质基序。该结果将为进一步研究猪ＡＣＡＣＡ基因与脂肪合成的关系提供基础资料。关键词：猪；ＡＣＡＣＡ基因；蛋白质；生物信息学中图分类号：Ｑ７５３文献标志码：Ａ文章编号：１００２－１３０２（２０１４）０５－００４２－０４乙酰辅酶Ａ羧化酶（Ａｃｅｔｙｌ－ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ，学的方法，分析猪ＡＣＡＣＡ基因的一般特征，预测其编码的蛋ＡＣＣ）属于分子间羧化转移家族成员，在脂肪酸代谢过程中起白质二级、三级

4、结构，并进行蛋白质的拓扑结构，及其结构功着重要作用。现已确认，在人和哺乳动物中存在两种形式的能域的预测，旨在为进一步开展猪脂肪合成过程的相关研究ＡＣＣ：由ＡＣＡＣＡ基因编码的ＡＣＣ－α（ＡＣＣ－１）和由ＡＣＡＣＢ提供基础资料。基因编码的ＡＣＣ－β（ＡＣＣ－２）。前者作为调节长链脂肪酸１材料和方法合成的限速酶，主要存在于脂肪酸生成活跃的组织（如肝脏、脂肪组织和乳腺），催化乙酰辅酶Ａ转化成脂肪酸合成起始１．１材料［１－２］从ＮＣＢＩ数据库下载猪乙酰辅酶Ａ羧化酶基因（ＡＣＡＣＡ）物丙二酸单酰辅酶Ａ，它是调节脂肪酸合成的关键酶

5、。除了在脂肪酸合成过程中发挥重要作用外，Ｇａｌｄｉｅｒｉ等研究发核苷酸序列，登录号为ＮＭ＿００１１１４２６９．１。现，ＡＣＣ－α表达量的减少会增加染色质组蛋白质的乙酰化１．２方法［３］１．２．１开放阅读框查找及限制性酶切位点分析利用ＮＣＢＩ以及改变其转录调控。Ｃｏｄｙ等研究发现，ＡＣＣ－α是人类巨细胞病毒（ＨＣＭＶ）的靶位点，ＨＣＭＶ感染可增加ＡＣＡＣＡ在网站的ＯＲＦＦｉｎｄｅｒ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｇｏｒｆ／ｇｏｒｆ．ｍＲＮＡ水平和蛋白水平的表达丰度，用ＲＮＡｉ或抑制剂抑制ｈｔｍｌ

6、）工具查找猪ＡＣＡＣＡ基因的开放阅读框（ｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇ［４］ｆｒａｍｅ，ＯＲＦ）；利用ＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎＭａｐｐｅｒ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎＡＣＣ－α，会使ＨＣＭＶ的复制能力减弱。目前，ＡＣＡＣＡ基因在植物、微生物、小鼠中报道较多，但ｍａｐｐｅｒ．ｏｒｇ／）程序对ＡＣＡＣＡ基因ＣＤＳ序列进行内切酶图谱是家畜中该基因的研究报道较少。本研究通过分子生物信息分析。１．２．２ＡＣＡＣＡ基因编码蛋白质的一级结构分析利用Ｅｘ收稿日期：２０１３－０９－０９ＰＡＳｙ网站的ＰｒｏｔＰａｒａｍ（ｈｔｔ

7、ｐ：／／ｅｘｐａｓｙ．ｏｒｇ／ｔｏｏｌｓ／ｐｒｏｔｐａｒａｍ．ｈｔ基金项目：河北省现代农业产业技术体系创新团队建设专项资金。ｍｌ）工具分析基因编码蛋白质的氨基酸残基性质、分子量及作者简介：陶隽（１９８９—），女，甘肃民勤人，硕士，主要从事动物遗理论等电点等信息；利用ＥｘＰＡＳｙ中的ＰｒｏｔＳｃａｌｅ工具（ｈｔｔｐ：／／传学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｔａｏｊｕｎ０７０３＠１６３．ｃｏｍ。ｗｅｂ．ｅｘｐａｓｙ．ｏｒｇ／ｐｒｏｔｓｃａｌｅ／）对该蛋白质的亲水性和疏水性进通信作者：贾青，教授，博士生导师。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｑｉｎ

8、ｇ＠ｈｅｂａｕ．行预测；采用Ｈｐｈｏｂ．／Ｋｙｔｅ＆Ｄｏｏｌｉｔｔｌｅ算法预测氨基酸序列的ｅｄｕ．ｃｎ。櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄［１４］ＤｏｙｌｅＪＪ，ＤｏｙｌｅＪＬ．ＡｒａｐｉｄＤＮＡｉｓｏｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒｓｍａｌｌ［１７］ＰｅｄｅｒｓｅｎＪ