东方蜜蜂微孢子虫20s PS基因的分子克隆与生物信息学分析

为解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的20s蛋白酶体亚基(20sproteinsome submit,20s PS)基因20s PS的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20sPS蛋白的保守基序和结构域并进行系统进化分析,通过常规PCR扩增20sPS的CDS区并进行TA克隆.通过Expasy网站上的相关软件预测和分析20sPS的理化性质、跨膜螺旋域、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构.采用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的保守基序.利用TBtools软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20sPS的结构域.使用Mega 11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20sPS的系统进化树.成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫20sPS的CDS区,20sPS在孢子中真实表达.20sPS基因含有618个核苷酸,可编码205个氨基酸;20sPS蛋白的分子式为C1022H1582N260O316S12,分子量约为22.95 kDa,脂溶系数为78.93,等电点为5.00,平均亲水系数为-0.157;不含跨膜螺旋域和典型信号肽;包含14个丝氨酸酸化位点,5个络氨酸酸化位点及6个苏氨酸磷酸化位点;包含73个α-螺旋,46个延长链,21个β-转角和65个无规-则卷曲;可同时定位于细胞质、细胞核和线粒体;与模板5mp9.1.J之间的同源性为37.75％.东方蜜蜂微孢子虫、蚱蜢脑炎微孢子虫Encephalitozoon romaleae和肠脑炎微胞子虫Encephalitozoon intestinalis等7个物种的20s PS中均含有5个相同的保守基序(motifl,motif2,motif3,motif4和motif5).东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis、杀线虫sp Nematocida sp、泛孢虫 Pancytospora philotis 和毕氏肠微孢子虫 Pancytospora philotis 的 20s PS 中均包含 Ntn_hydrolase superfamily结构域.东方蜜蜂微孢子虫20sPS(XP_024330780.1)与蜜蜂微孢子虫20sPS(EQB61106.1)聚为一支,进化距离最近.研究结果丰富了东方蜜蜂微孢子虫20sPS的信息,并揭示20sPS可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白,东方蜜蜂微孢子虫与蜜蜂微孢子虫的20s PS之间的亲缘关系最近,20s PS在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为深入开展相关功能研究提供依据.