水牛ATF3基因的克隆、组织差异表达和功能初步分析

为了揭示水牛激活转录因子3(ATF3)基因的结构与功能,试验克隆了水牛ATF3基因的完整编码区(CDS)序列,采用生物信息学方法初步分析其编码产物的理化特性、结构及功能,再通过实时荧光定量PCR方法检测该基因的组织差异表达情况。结果表明:水牛ATF3基因的完整CDS序列长为546 bp,编码181个氨基酸。水牛ATF3基因的氨基酸序列与普通牛、瘤牛、牦牛、山羊和绵羊的同源性在98.3%以上。在基于核苷酸和氨基酸序列构建的系统发育树中,水牛与牛科的其他物种普通牛、瘤牛、牦牛聚集在一起。水牛ATF3蛋白属于亲水性蛋白质,没有信号肽和跨膜结构,含有亮氨基拉链(bZIP)保守结构域,定位于细胞核中。ATF3蛋白的二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲占比分别为51.93%、8.84%、6.08%和33.15%,三级结构与人的ATF3蛋白(5vpe.2.A)有45%的相似度。ATF3蛋白具有转录调控因子活性,通过选择性和非共价结合到顺式调控区域内特定的双链基因组DNA序列中来调节基因组的转录。水牛ATF3基因在肌肉、乳腺、心脏和肾脏中的相对表达量较高,在其余组织中低表达或几乎不表达,且该基因在泌乳期水牛乳腺中的相对表达量显著高于非泌乳期水牛(P<0.05)。说明ATF3基因可能与水牛泌乳性状有关。