猪FNDC5基因生物信息学分析及表达研究

黑伟 何志强 张燕伟 张万锋 蔡春波 杨阳 高鹏飞 郭晓红 曹果清 李步高

摘  要：本试验旨在扩增抗纤维连接蛋白Ⅲ型结构域蛋白5（Fibronectin Type III Domain Containing Protein 5，FNDC 5）基因的编码序列（Coding Sequence，CDS），通过生物信息学软件分析FNDC5的特性，并分析该基因在晋汾白猪不同组织中的表达情况。选取1日龄晋汾白猪，以背最长肌cDNA为模板克隆FDNC5基因的CDS序列，利用生物信息学方法分析FNDC5的结构和功能，采用qRT-PCR检测FDNC5基因在晋汾白猪不同组织中的表达水平。结果表明，猪FDNC5基因的CDS序列有843 bp，共编码280个氨基酸。生物信息学预测，FNDC5为亲水性蛋白，二级结构中α螺旋、β转角、延伸链和无规则卷曲分别占31.79%、4.64%、20.36%和43.21%。qRT-PCR结果显示，FDNC5基因在肌肉、肝脏和心脏中高表达，在其他组织中的表达量较少。本研究结果为进一步探讨猪FDNC5基因的功能提供了参考依据。

关键词：FDNC5基因;扩增;表达

中图分类号：S813 文献标志码：A 文章编号：1001-0769（2021）02-0025-06

2002年，纤连蛋白Ⅲ型重复含蛋白（Fibronectin type Ⅲ Repeat Containing Protein，FRCP2）被发现，它包含信号肽、纤维蛋白结构域和疏水性C末端结构域，可以水解形成具有分泌功能的蛋白质鸢尾素（Irisin）[1-2]。在小鼠上，抗纤维连接蛋白Ⅲ型结构域蛋白5（Fibronectin Type III Domain Containing Protein 5，FNDC5）基因定位在四号染色体上，包含6个外显子，翻译209个氨基酸残基，信号肽为第1个至第30个氨基酸残基，纤维蛋白结构域为第31个至第114个氨基酸残基，疏水性C末端结构域为第115个至第172个氨基酸残基。Irisin包含112个氨基酸残基，分子量约为12 kDa。生物化学和X射线晶体学研究都表明，Irisin以同二聚体的形式存在，在同二聚体之间形成β-折叠。这种结构通过氢键与相邻亚单位（特别是Arg-75和Glu-79）之间相互作用，保护二聚体末端[3]。……