红嘴鸥TLR7基因克隆与生物信息学分析

【目的】克隆野生鸟类红嘴鸥Toll样受体7(TLR7)基因,并对其编码蛋白进行生物信息学分析,为后期TLR7蛋白的抗病毒活性研究做准备。【方法】采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)扩增红嘴鸥TLR7基因全序列,通过生物信息学软件分析TLR7基因序列、稀有密码子、相似性及其编码蛋白的理化性质、跨膜区域、信号肽、N-糖基化位点、磷酸化位点和亚细胞定位,分别利用SOPMA和SWISS-MODEL软件预测TLR7蛋白的二级结构和三级结构。【结果】试验成功克隆红嘴鸥TLR7基因(GenBank登录号:MZ668652),全长1720 bp,开放阅读框(ORF)大小为1182 bp,存在39个稀有密码子,其中含8个连续稀有密码子,编码393个氨基酸;红嘴鸥TLR7基因与GenBank中原鸡、红腹角雉、鹌鹑、绿头鸭、黑天鹅、山雀、白鹭、帝企鹅、红喉潜鸟和巴布亚企鹅的TLR7基因相似性分别为85.7%、84.9%、85.4%、87.0%、87.8%、86.8%、91.0%、93.1%、93.1%和93.1%。系统进化树结果显示,其与白鹭的亲缘关系最近。TLR7蛋白分子式为C_(2080)H_(3256)N_(556)O_(567)S_(19),分子质量约为63 ku,理论等电点为9.25;该蛋白不存在跨膜结构和信号肽,含有6个N-糖基化位点和33个磷酸化位点,是疏水性蛋白,主要存在于细胞质中;TLR7蛋白二级结构主要以α-螺旋为主,约占48.09%,其次为无规则卷曲(32.06%)、延伸链(13.23%)和β-转角(6.62%),TLR7蛋白的三级结构与二级结构一致,且与模型蛋白人TLR7蛋白相似性为68.78%。【结论】红嘴鸥TLR7基因与白鹭进化关系较近,含有8个连续稀有密码子,体外表达较难,研究为进一步探索红嘴鸥TLR7蛋白抗病毒免疫机制提供重要参考。