PCK2蛋白序列特征、分子进化与突变分析

摘要

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(phosphoenolpyruvate carboxykinase 2,PCK2)是连接TCA循环、糖酵解和糖异生的枢纽分子,动态调节细胞内的合成代谢以提供足够的能量和代谢中间体。PCK2广泛参与糖代谢、脂代谢、衰老、糖尿病以及肿瘤细胞增殖和凋亡等代谢和生物学进程。因此,深入挖掘其潜在功能将为疾病治疗靶点的探究提供帮助。本研究以PCK2蛋白为研究对象,对其分子进化特征,蛋白结构信息等方面进行全面分析。首先从蛋白质数据库UniportKB中获取32种代表性物种氨基酸序列,对其进行理化特性分析、多序列比对、Motif分析及系统进化树构建,结果显示,该蛋白包含629~646个氨基酸残基,不同物种PCK2蛋白具有高度保守性,且进化树结构基本符合物种亲缘进化规律。基于前期研究发现的PCK2突变位点,本研究采用重叠延伸PCR技术构建小鼠PCK2基因的突变载体pCD513B-MU-PCK2-C3657T。通过多个软件预测分析小鼠PCK2突变对其蛋白的影响,结果显示PCK2-MU蛋白的理化特性与结构特征均发生明显的改变。进一步在细胞水平分析PCK2突变导致HEK293T细胞增殖能力显著降低。研究结果和突变载体可为后续PCK2的研究和应用提供借鉴与支撑。