京海黄鸡CD44基因序列分析及与柔嫩艾美耳球虫感染后炎症因子表达量的相关性分析

摘要

旨在阐明经课题组前期RNA-seq及验证分析，筛选出1个与柔嫩艾美耳球虫(E.tenella)感染密切相关的关键分子-白细胞分化抗原分化簇44(CD44)的序列结构及生物学功能，并探究其与球虫感染过程中炎症反应的潜在关联，为后续深入解析该基因调控功能和分子机制提供理论基础。以京海黄鸡盲肠组织cDNA为模板，采用PCR扩增克隆CD44基因的CDS序列，借助生物信息学在线软件预测其蛋白质生物学特征；通过RT-qPCR检测该基因的组织表达谱，以及E.tenella感染后盲肠组织中炎症因子与CD44基因的表达水平，并分析两者表达量间的相关性。结果显示，京海黄鸡CD44基因编码区全长为1 191 bp,可编码396个氨基酸，与NCBI数据库中已公布的原鸡CD44基因CDS区序列相似性高达99.92%。系统进化树分析表明，京海黄鸡与鸟类中日本鹌鹑和环颈雉亲缘关系最近，而与鱼类物种亲缘关系最远。生物信息学分析显示，京海黄鸡CD44蛋白属于不稳定亲水性蛋白，具有跨膜结构和信号肽，包含54个磷酸化位点和6个N-糖基化位点，其二级结构主要由α-螺旋(17.68%),延伸链(11.36%)和无规则卷曲(70.96%)构成；亚细胞定位预测该蛋白主要分布于细胞质膜，并与CD4、MMP9、EZR等蛋白存在相互作用。组织表达谱分析显示，CD44基因在京海黄鸡各组织中均有表达，其中在法氏囊和十二指肠中的表达水平最高，显著高于其他组织(P<0.05)。实时荧光定量PCR检测结果显示，与未感染对照组相比，京海黄鸡E.tenella感染后盲肠组织及E.tenella子孢子侵染的DF-1细胞和HD11细胞中，CD44基因表达水平均表现出极显著地上调(P<0.05),且体内外表达趋势一致。进一步的相关性分析表明，京海黄鸡E.tenella感染后盲肠组织中CD44基因的表达水平与IL-6、IL-1β、IL-8及iNOS的表达均呈显著正相关(P<0.05)。该研究结果可为今后深入解析该基因的调控功能和分子机制提供理论基础。

关键词

京海黄鸡 / CD44基因 / 柔嫩艾美耳球虫 / 生物信息学分析 / 相关性分析

基金资助

国家现代农业产业技术体系专项资助项目(CARS-41-G23); 江苏现代农业产业技术体系建设专项资助项目(JATS[2023]447); 江苏省高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)