细粒棘球绦虫DNA损伤修复聚合酶ζ生物信息学分析及初步验证

摘要

目的 对细粒棘球绦虫DNA损伤修复聚合酶ζ(DNA damage repair polymerase ζ of Echinococcus granulosus sensu lato, EgPolζ)进行生物信息学分析，并分析去氢骆驼蓬碱(Harmine, HM)及其衍生物H-2-168、H-2-104干预后对EgPolζ的影响。方法 提取细粒棘球绦虫总RNA并逆转录合成cDNA,利用RT-PCR技术克隆EgPolζ,通过测序获得EgPolζ全长序列。采用生物信息学在线网站、在线数据库与分析软件等工具预测和分析EgPolζ相关生物学信息，构建系统进化树进行同源性比较，HM及其衍生物H-2-168和H-2-104与EgPolζ蛋白进行分子对接。Western Blot检测HM及其衍生物H-2-168和H-2-104干预细粒棘球绦虫后EgPolζ含量变化。结果 经生物信息学预测分析EgPolζ为亲水性蛋白，缺乏信号肽位点，但具有一个跨膜区域；该蛋白具有多个酸磷酸化位点；其结构域包含DNA聚合酶δ催化亚单位、3′-5′核酸外切酶结构域超家族与DNA聚合酶B型家族催化域；EgPolζ二级结构中与抗原表位相关的β-折叠约占4.59%;分析EgPolζB细胞抗原表位且对其进行评估后得到8条预测表位；EgPolζ与多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis, Em)的Polζ序列相似性为93.56%,二者同属于绦虫纲，进化关系较近，与智人和家鼠等哺乳动物的进化关系较远。HM、H-2-168和H-2-104与EgPolζ蛋白结合能分别为-5.91、-5.71与-5.05 kcal/mol; Western Blot结果分析：与DMSO组相比，HM组与H-2-104组EgREV3蛋白含量均降低(P<0.05,P<0.01);H-2-168组中EgREV3蛋白含量无显著变化(P>0.05)。结论 成功克隆了EgPolζ全长序列，分析预测EgPolζ对细粒棘球绦虫的DNA修复具有调控作用，且HM与H-2-104抑制EgPolζ蛋白表达，从而影响细粒棘球绦虫DNA损伤修复功能。

关键词

细粒棘球绦虫 / 聚合酶ζ / 基因克隆 / 生物信息学分析

基金资助

国家自然科学基金项目(82160700)