黄鳍鲷肌肉中弹性蛋白酶基因全长克隆及生物信息学

研究表明弹性蛋白酶(elastase,Ela)参与调控嗜水气单胞菌引起的细菌性溃疡病,对控制鱼类养殖中免疫疾病有重要作用.本研究根据已报道脊椎动物的Elas基因序列设计特异性引物,通过RT-PCR和RACE技术克隆获得黄鳍鲷Ela基因(AlEla)cDNA序列全长,并对其进行生物信息学分析.结果显示,AlEla基因全长为946bp,包含807 bp的开放阅读框,编码269个氨基酸,含有16个氨基酸信号肽的亲水性稳定膜外蛋白,定位于细胞外基质,具有3个O-糖基化和15个磷酸化的潜在位点.编码的成熟AlEla蛋白预测相对分子质量27 509u,等电点为6.05.氨基酸序列同源性比对发现,AlEla与鲷和鲆的Elas2的同源性为84.76％～99.26％,处于系统进化树上同一分支,表明它们的亲缘性相近.AlEla具有Elas的保守结构,如Tryp-SPc结构域、丝氨酸蛋白酶催化三联体、保守的半胱氨酸残基以及在C端含有GDSGGPL序列等,揭示该酶有丝氨酸蛋白酶的催化活性.对AlEla蛋白的二级结构分析显示,α-螺旋、β-转角、β-折叠和无规则卷曲所占的比例分别为17.84％、7.06％、24.54％和50.56％.三级结构分析推测α-螺旋和β-折叠对于AlEla蛋白的空间构象可能有着重要作用.本研究从黄鳍鲷肌肉中成功克隆AlEla基因并分析其生物信息学特征,为后续研究AlEla参与调控鱼类免疫疾病的机制提供理论基础.