猪泛素化底物蛋白ZFC3H1的生物信息学与相分离能力分析及其对骨骼肌发育的影响

摘要

旨在探究猪肌肉发育的分子基础，基于前期进行的泛素化蛋白组学测序(4D-label泛素化测序)，检测杜洛克猪和藏香猪腿肌样本的翻译后水平修饰，分析两品种猪骨骼肌中编码泛素化底物蛋白的锌指C3H1型蛋白(ZFC3H1)的差异性基因。通过UniPort、GeneCards、Ensembl数据库查询ZFC3H1蛋白质序列并进行生物信息学分析，使用PLAAC与PONDR进行相分离能力预测，最后利用ISwine和PigGTEx统计与脂肪发育及产肉性状相关的数量性状基因座(QTLs)的数量关系。结果:ZFC3H1蛋白为亲水蛋白，含有411个磷酸化位点及14个糖基化位点，不存在信号肽及跨膜区域，主要分布在细胞核上，二级结构预测结果显示α-螺旋、无规卷曲和延伸链分别占37.16%、62.33%、0.51%，与三级结构预测一致; ZFC3H1与微管相关蛋白TREX复合体亚基(MTREX)、PNN互作的丝氨酸/精氨酸富集蛋白(PNISR)、含锌指CCHC结构域蛋白7(ZCCHC7)、细胞色素c氧化酶组装因子(CMC1)、多聚腺苷酸结合蛋白核1(PABPN1)等蛋白之间存在互作;系统进化树显示，该基因与非洲野猪亲缘关系最近，同源性为99.8%;相分离能力预测及QTLs统计显示，ZFC3H1的蛋白质结构中存在类朊病毒结构的蛋白序列和9个内在无序区域(IDRs)，同时该基因含有10个有价值的表达数量性状基因座(e QTLs)，且基因附近有218个长链非编码RNA表达数量性状基因座(lncQTLs)。结论:本试验成功证明ZFC3H1可形成生物凝聚体并驱动液-液相分离，进而调控骨骼肌增殖。

关键词

猪 / 骨骼肌增殖 / 泛素化底物蛋白 / 液-液相分离 / 生物信息学分析