玉带凤蝶铁蛋白亚基的鉴定及组织表达谱分析

摘要

生物体内的铁蛋白Ferritin在储存和释放铁离子、抗氧化胁迫和病菌侵染过程中发挥着重要作用.为探索玉带凤蝶(Papilio polytes)铁蛋白的功能,本研究开展了对玉带凤蝶铁蛋白亚基的鉴定,分析其组织表达谱和铁离子胁迫下的表达水平.基于玉带凤蝶基因组数据库,鉴定了铁蛋白轻链亚基(PpFerLCH)和重链亚基(PpFerHCH)基因并且克隆出2个基因的开放阅读框(ORF);利用生物信息学,对其结构域以及与其他物种的进化关系进行分析;采用实时荧光定量PCR技术分析两个亚基在不同组织以及铁离子胁迫下的表达水平.玉带凤蝶PpFerLCH基因cDNA全长为1207 bp,其开放阅读框为696 bp,编码231个氨基酸,预测其蛋白分子量为26.5 kDa,理论等电点为5.64;PpFerHCH基因cDNA全长为1 300 bp,ORF为636 bp,编码211个氨基酸,预测其蛋白分子量为23.7 kDa,理论等电点为6.53.结构域分析显示PpFerLCH和PpFerHCH都含有一个保守的铁蛋白结构域,而PpFerHCH具有Ferrihydrite nucleation center.系统发育树分析揭示PpFerLCH主要与烟草天蛾(Manduca sexta)以及大蜡螟(Galleria mellonella)铁蛋白重链亚基保持较高的同源性,而PpFerHCH与烟草天蛾具有较近的亲缘关系.实时荧光定量PCR分析表明PpFerLCH和PpFerHCH在玉带凤蝶的中肠和马氏管中表达量较高,而在其他组织表达量相对较低.此外,FeC13刺激24以后,PpFerLCH和PpFerHCH能够被显著诱导上调表达.本研究为进一步研究玉带凤蝶铁蛋白的功能奠定基础.