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塔里木马鹿KCNQ1基因生物信息学分析及其非同义突变对蛋白表达的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 李功腾;王天骄;陈旭;高鹤轩;杨苏坤;闫霄枫;刘欣;邢秀梅

作者机构：

关键词： 塔里木马鹿;KCNQ1基因;非同义突变;生物信息学;过表达载体

期刊名称：中国畜牧兽医

ISSN： 1671-7236

年卷期： 2025 年 52 卷 10 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 【目的】探究钾电压门控通道亚家族KQT成员1（KCNQ1）基因的生物学作用，以及非同义单核苷酸多态性（nsSNPs）对塔里木马鹿肾脏水分重吸收功能的影响。【方法】基于前期测序数据进行基因型频率比对，筛选获得塔里木马鹿KCNQ1基因序列，对其进行相似性比对及系进化树构建，并采用在线软件对该序列进行生物信息学分析。提取东北马鹿和塔里木马鹿全血DNA,克隆KCNQ1基因野生型和突变型并构建过表达载体，进行慢病毒转染后利用Western blotting检测KCNQ1蛋白表达水平。【结果】塔里木马鹿KCNQ1基因编码区存在1个与耐旱相关的非同义突变位点c.A835G（p.I279V）。相似性比对结果显示，塔里木马鹿KCNQ1基因与加拿大马鹿的相似性最高（99.41%）,且与白尾鹿和黇鹿的相似性超过97%。系统进化树显示，塔里木马鹿与加拿大马鹿亲缘关系最近，与牛和山羊的亲缘关系较远。塔里木马鹿KCNQ1蛋白由340个氨基酸组成，其分子式为C1624H2607N535O456S6,分子质量为37.15 ku,不稳定系数为52.12,理论等电点为11.5,平均亲水性为―0.708。KCNQ1蛋白主要定位于基底外侧膜，具有O-糖基化位点和磷酸化位点，但缺乏N-糖基化位点、信号肽和跨膜区域。PolyPhen-2软件预测显示，KCNQ1蛋白突变型位点发生了良性变化，且该突变位点位于转录因子HNF-1β上，促进了KCNQ1基因的转录效率。KCNQ1蛋白二级结构和三级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，但在塔里木马鹿突变型位点上发生了改变，由α-螺旋变成无规则卷曲。Western blotting结果显示，塔里木马鹿野生型和突变型KCNQ1蛋白表达量极显著高于对照组（P<0.01）,且突变型KCNQ1蛋白表达量极显著高于野生型（P<0.01）。【结论】塔里木马鹿KCNQ1基因编码区存在1个非同义突变位点c.A835G（p.I279V）。塔里木马鹿KCNQ1蛋白编码340个氨基酸，具有O-糖基化位点和磷酸化位点，其突变型位点发生了良性变化，且位于转录因子HNF-1β上。试验成功克隆并构建KCNQ1基因野生型和突变型慢病毒过表达载体，且突变型蛋白表达量显著高于野生型。研究结果为塔里木马鹿肾脏水分重吸收机制提供了理论依据。

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