棘腹蛙生长激素/类胰岛素样生长因子轴关键基因的克隆与序列特征分析

分类： 生物学 >> 动物学 提交时间： 2017-10-23 合作期刊: 《动物营养学报》

罗洁 姜玉松 杨帆 樊汶樵 李晓英

摘要： 机体的生长激素（GH）/类胰岛素样生长因子（IGFs）轴由GH系统和IGFs系统构成，可促进细胞增殖、调节生长发育、调控生理代谢，在机体生长发育调控方面有着重要作用。为明确棘腹蛙GH/IGFs轴的功能结构和进化特征，为棘腹蛙生长发育调控方面的研究提供理论依据，本试验对棘腹蛙GH、类胰岛素生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）和类胰岛素生长因子-Ⅱ(IGF-Ⅱ)进行克隆并对其序列特征进行分析。结果发现：1）与两栖类模式动物的多重序列比对发现棘腹蛙GH、IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的功能结构域严格保守，具有一定的遗传多态性；IGF-Ⅱ的N端呈简缩进化趋势。2）遗传进化聚类分析发现棘腹蛙IGFs与两栖动物聚为一支，并与硬骨鱼相对近缘，说明IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ进化地位相对原始；棘腹蛙GH则与蛙类、鱼类等水生动物相对近缘，暗示该基因具有趋同进化趋势。3）为进一步明确上述基因的特异性功能位点，利用SWISS软件解析其蛋白质结构，最终确定IGF-Ⅰ的THR52、LEU53、PHE72、PHE73、SER74为潜在的功能分化位点，IGF-Ⅱ的TYR81、LYS82、LYS83为潜在的功能分化位点，GH的PHE208为潜在的功能分化位点。由此可知，棘腹蛙GH/IGFs轴的主要基因相对保守，但与已知模式物种相比，存在潜在的功能分化位点，可作为后期棘腹蛙GH/IGF轴功能研究和遗传进化特征分析的分子靶标。

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