黑线仓鼠Cry1、Cry2克隆及生物信息学分析

隐花色素(Cryptochromes,包括Cry1和Cry2)编码黄素腺嘌呤二核苷酸结合蛋白,是昼夜节律核心振荡器复合物的关键组分,是各种生理功能的重要调节因子.本实验以黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)为材料,通过设计特异性引物,RT-PCR技术克隆得到黑线仓鼠Cry1 cDNA序列1822 bp(GeneBank登录号:MK796241)、Cry2 cDNA序列1945 bp(GeneBank登录号:MK796242).运用生物信息学对Cry1、Cry2核酸序列以及蛋白质序列进行分析,构建系统进化树,结果表明:测得的Cry1 cDNA包括一个完整的开放阅读框1764 bp,部分5'端非翻译区和部分3'非翻译区,编码587个氨基酸,A+T含量略高于G+C含量;测得的Cry2的cDNA包括一个完整的开放阅读框1794 bp,部分5'端非翻译区和部分3'非翻译区,编码597个氨基酸,G+C含量远高于A+T含量,提示其Tm值较高,热稳定性强.CRY1、CRY2理论蛋白分子量为66469.86Da、67427.08 Da,等电点(pI)为8.40、8.82,均为不稳定蛋白.CRY1、CRY2蛋白跨膜区和疏水性分析和信号肽分析等均表明,整体疏水性不强,为亲水性蛋白;没有信号肽,不属于分泌蛋白,与其作为转录抑制因子相符合.功能结构域预测表明,二者均含有两个高度保守的功能结构域:DNA光解酶及FAD结合域.同源性比对及系统进化树分析显示,黑线仓鼠与中国仓鼠亲缘关系最近,与灵长类目及鸡形目亲缘关系较远,这与传统的分类物种分类方式相一致,证实本实验测得的Cry1、Cry2基因序列正确,体现了Cry1、Cry2进化的保守性.本实验为探究昼夜节律基因Cry1、Cry2在动物繁殖调控中的作用奠定了基础,具有重要的理论意义.