鸡SLC基因超家族分析及其在蛋壳形成不同时期的表达特征

【目的】鉴定出在蛋壳形成过程中可能参与钙转运的溶质载体(SLC)基因超家族成员,并分析SLC基因在蛋壳形成不同时期的表达特征,为进一步探究SLC基因与蛋壳形成的相关性及揭示钙转运调控机制打下基础。【方法】基于NCBI和Ensembl数据库,检索并整理鸡SLC基因超家族全基因信息,通过ProtParam、Pfam、TBtool、NPS@:SOPMA、Euk-mPLoc 2.0及MEGA 11.0等在线软件进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR分析钙转运相关SLC基因在蛋壳形成不同时期的表达特征。【结果】鸡SLC基因超家族包括56个亚家族,分布在包括Z染色体在内的32条染色体上,其编码蛋白主要分布在内质网和细胞膜上,大多数为疏水的碱性蛋白,涵盖81种结构域,主要参与核苷酸、糖类、氨基酸、神经递质、无机离子及有机离子等物质的运输,其中与钙离子(Ca^(2+))相关的SLC亚家族基因有SLC4、SLC8、SLC9、SLC24和SLC30。SLC8和SLC24亚家族基因在进化分支上的亲缘关系很近,存在直接与Ca^(2+)转运的结构域,主要定位在细胞膜和内质网上。实时荧光定量PCR检测结果表明,控制Ca^(2+)的SLC8和SLC24基因在产蛋鸡子宫部的表达显著高于未产蛋鸡(P<0.05,下同),进一步说明二者确实参与调控Ca^(2+)跨膜运输,但各成员间分工有所不同。【结论】鸡SLC基因超家族编码产物多为疏水的碱性蛋白,含有结合多种物质的结构域,定位于细胞或多种亚细胞结构膜上,表明SLC家族蛋白成员参与多种物质的跨膜转运过程。其中,SLC8和SLC24亚家族基因在蛋壳形成过程中协同调控Ca^(2+)从内质网释放并完成跨膜运输,分泌到输卵管子宫部而参与蛋壳的形成。