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CSCD数据库源刊
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兽类学报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 153-170.DOI: 10.16829/j.slxb.151026
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布威海丽且姆·阿巴拜科日1,2,3,4(
), 艾比布拉·阿布都拉1,2, 布海力切木·依明艾力1,2, 赵华斌4()
收稿日期:2024-11-06
接受日期:2025-04-18
出版日期:2026-03-30
发布日期:2026-03-06
通讯作者:
布威海丽且姆·阿巴拜科日,赵华斌
基金资助:
Buweihailiqiemu ABABAIKERI1,2,3,4(), Aibibula ABUDULA1,2, Buhailiqiemu YIMINGAILI1,2, Huabin ZHAO4()
Received:2024-11-06
Accepted:2025-04-18
Online:2026-03-30
Published:2026-03-06
Contact:
Buweihailiqiemu ABABAIKERI, Huabin ZHAO
摘要：
为研究塔里木马鹿（Cervus elaphus yarkandensis）干旱环境适应中可能具有抗氧化功能的过氧化物还原酶1（Peroxiredoxins 1，PRDX1）的结构与功能特征，本研究通过逆转录PCR技术（RT‑PCR）扩增获取塔里木马鹿PRDX1（CeyPRDX1）基因的编码序列（CDS），使用同源重组法将其与pcDNA3.1(+) 载体相连接，并构建其真核表达载体，命名为pcDNA3.1(+)‑CeyPRDX1；利用具有EGFP荧光标签的pLJM1‑EGFP慢病毒骨架载体构建慢病毒过表达载体（pLJM1‑CeyPRDX1‑EGFP），并感染人永生化角质形成细胞株HaCaT后检测其亚细胞定位。对CeyPRDX1与其他哺乳动物的PRDX1基因序列进行对位排列，构建系统进化树；利用生物信息学方法对CeyPRDX1蛋白理化性质、跨膜结构、修饰位点和亚细胞定位等进行分析。结果显示，CeyPRDX1基因的CDS序列为729 bp，成功构建其真核表达载体和慢病毒过表达载体；亚细胞定位显示，CeyPRDX1定位于细胞质和细胞核中。对外排列和系统进化树分析结果显示，CeyPRDX1与东欧马鹿（Cervus elaphus）以及马鹿（Cervus canadensis）的同源性最高，亲缘关系最近。生物信息学分析结果显示，CeyPRDX1是高度保守的不稳定蛋白，没有N‑糖基化位点和跨膜区，其蛋白与多种抗氧化相关蛋白之间存在相互作用。本研究结果为后续CeyPRDX1基因的功能研究奠定了基础。
中图分类号:
布威海丽且姆·阿巴拜科日, 艾比布拉·阿布都拉, 布海力切木·依明艾力, 赵华斌. 塔里木马鹿PRDX1基因表达载体的构建及其生物信息学分析[J]. 兽类学报, 2026, 46(2): 153-170.
Buweihailiqiemu ABABAIKERI, Aibibula ABUDULA, Buhailiqiemu YIMINGAILI, Huabin ZHAO. Construction of the expression vector for the PRDX1 gene in Tarim red deer and its bioinformatic analysis[J]. ACTA THERIOLOGICA SINICA, 2026, 46(2): 153-170.
| 基因名称 Gene name | 引物序列（5′→3′） Primer sequence | 用途 Utilization |
|---|---|---|
塔里木马鹿PRDX1 PRDX1 gene in Tarim red deer | F（BamHⅠ）： ttaagcttggtaccgagctc GGGTAAG； R（EcoRⅠ）： actgtgctggatatctgca | 真核表达载体构建 Construction of eukaryoticexpression vectors |
塔里木马鹿PRDX1 PRDX1 gene in Tarim red deer | F： CCCTCTTGACTTCACCTT； R： GTCCTCCTTGTTTCTTGG | qRT-PCR检测 qRT-PCR detection |
| GAPDH | F： TCAAGAAGGTGGTGAAGCAGG； R： GCGTCAAAGGTGGAGGAGTG |
表1 引物序列信息
Table 1 Primer sequence information
| 基因名称 Gene name | 引物序列（5′→3′） Primer sequence | 用途 Utilization |
|---|---|---|
塔里木马鹿PRDX1 PRDX1 gene in Tarim red deer | F（BamHⅠ）： ttaagcttggtaccgagctc GGGTAAG； R（EcoRⅠ）： actgtgctggatatctgca | 真核表达载体构建 Construction of eukaryoticexpression vectors |
塔里木马鹿PRDX1 PRDX1 gene in Tarim red deer | F： CCCTCTTGACTTCACCTT； R： GTCCTCCTTGTTTCTTGG | qRT-PCR检测 qRT-PCR detection |
| GAPDH | F： TCAAGAAGGTGGTGAAGCAGG； R： GCGTCAAAGGTGGAGGAGTG |
图 1 塔里木马鹿PRDX1基因的RT-PCR扩增和重组质粒的构建. A：RT-PCR扩增电泳图. M为marker；1、2和3为塔里木马鹿皮肤组织；4为阴性对照；B：pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1重组载体的质粒图谱
Fig. 1 The RT-PCR amplification of PRDX1 gene in Tarim red deer and construction of recombinant plasmid. A: The electropherogram of RT-PCR amplification. M is marker; Lane 1, 2 and 3 are skin tissues of Tarim red deer; Lane 4 is the negative control; B: Plasmid mapping of pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1 recombinant vector
图 2 pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1测序峰图
Fig. 2 An example of pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1 sequencing peaks
图 3 pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1重组载体酶切鉴定结果. M为1 kb marker；1为重组载体酶切产物；2为重组载体；3为阴性对照
Fig. 3 Restriction enzyme digestion result of pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1. M is the 1 kb marker; 1 is the enzyme digestion product of recombinant vector; 2 is the pcDNA3.1(+)-CeyPRDX1 recombinant vector; 3 is the negative control
图 4 pLJM1-CeyPRDX1-EGFP重组载体的质粒图谱及其酶切鉴定结果. A：pLJM1-CeyPRDX1-EGFP重组载体的质粒图谱；B：重组载体酶切鉴定电泳图. M为1 kb marker；1为重组载体；2为重组载体Ecor1单酶切产物
Fig. 4 The plasmid map and restriction enzyme digestion identification result of pLJM1-CeyPRDX1-EGFP recombinant vector. A: The plasmid map of the pLJM1-CeyPRDX1-EGFP recombinant vector; B: Restriction enzyme digestion identification electrophoresis image of recombinant vector. M is the 1 kb marker; 1 is the recombinant vector; 2 is the Ecor1 single enzyme digestion product of recombinant vector
图 5 在慢病毒感染和未感染的HaCaT细胞中EGFP绿色荧光的检测. A：HaCaT细胞对照组（NC，空白组）（× 400）；B：感染pLJM1-EGFP 的HaCaT细胞组（pLJM1-EGFP-vector，空载组）（× 400）；C：感染pLJM1-CeyPRDX1-EGFP 的HaCaT细胞组（pLJM1-CeyPRDX1-EGFP，CeyPRDX1过表达组）（× 400）
Fig. 5 Detection of EGFP green fluorescence in lentivirus-infected and uninfected HaCaT cells. A: HaCaT cell control group (NC, blank group)(× 400); B: HaCaT cell group infected with pLJM1-EGFP(pLJM1-EGFP-vector, empty group) (× 400); C: HaCaT cell group infected with pLJM1-CeyPRDX1-EGFP (pLJM1-CeyPRDX1-EGFP, CeyPRDX1 overexpression group) (× 400)
图 6 过表达CeyPRDX1基因的鉴定. A： qRT-PCR检测CeyPRDX1的相对mRNA水平； B：Western-blot 检测CeyPRDX1-EGFP融合蛋白表达
Fig. 6 Identification of overexpression of CeyPRDX1 gene. A: qRT-PCR detection of relative mRNA levels of CeyPRDX1; B: Western blotting analysis for the expression of CeyPRDX1-EGFP fusion proteins
图 7 塔里木马鹿与其他物种PRDX1氨基酸序列的同源性比对结果
Fig. 7 Homology comparison results of PRDX1 amino acid sequences between Tarim red deer and other species
图 8 PRDX1基因的系统进化树
Fig. 8 Phylogenetic tree of PRDX1 gene
图 9 CeyPRDX1基因的RdN/RdS. Cey：塔里木马鹿；Ce：东欧马鹿；Cc：马鹿；Ovt：白尾鹿；Oa：绵羊；Ch：山羊；Od：弯角剑岭；Bm：牦牛；Bt：牛；Vp：羊驼；Cdr：单峰驼；Cb：双峰驼；Cf：野骆驼；Ss：野猪；Ea：驴；Ec：马；Eq：平原斑马；Ep：普氏野马；Cl：狼；Ua：棕熊；Am：大熊猫；Fc：猫；Pt：虎；Pl：狮子；Hs：人；Mm：猕猴；Rn：褐家鼠；Pmb：草原鹿鼠
Fig. 9 RdN/RdS of CeyPRDX1 gene. Cey: Cervus elaphus yarkandensis; Ce: Cervus elaphus; Cc: Cervus canadensis; Ovt: Odocoileus virginianus texanus; Oa: Ovis aries; Ch: Capra hircus; Od: Oryx dammah; Bm: Bos mutus; Bt: Bos taurus; Vp: Vicugna pacos; Cdr: Camelus dromedarius; Cb: Camelus bactrianus; Cf: Camelus ferus; Ss: Sus scrofa; Ea: Equus asinus; Ec: Equus caballus; Eq: Equus quagga; Ep: Equus przewalskii; Cl: Canis lupus; Ua: Ursus arctos; Am: Ailuropoda melanoleuca; Fc: Felis catus; Pt: Panthera tigris; Pl: Panthera leo; Hs: Homo sapiens; Mm: Macaca mulatta; Rn: Rattus norvegicus; Pmb: Peromyscus maniculatus bairdii
| 氨基酸 Amimo acid | 数目 Number count | 频率By frequency/% | 氨基酸 Amimo acid | 数目 Number count | 频率 By frequency/% | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 丙氨酸 Ala（A） | 15 | 6.2 | 赖氨酸 Lys（K） | 19 | 7.9 | |
| 精氨酸 Arg（R） | 17 | 7.0 | 甲硫氨酸 Met（M） | 4 | 1.7 | |
| 天冬酰胺 Asn（N） | 6 | 2.5 | 苯丙氨酸 Phe（F） | 15 | 6.2 | |
| 天冬氨酸 Asp（D） | 19 | 7.9 | 脯氨酸 Pro（P） | 13 | 5.4 | |
| 半胱氨酸 Cys（C） | 6 | 2.5 | 丝氨酸 Ser（S） | 21 | 8.7 | |
| 谷氨酰胺 Gln（Q） | 12 | 5.0 | 苏氨酸 Thr（T） | 11 | 4.5 | |
| 谷氨酸 Glu（E） | 10 | 4.1 | 色氨酸 Trp（W） | 2 | 0.8 | |
| 甘氨酸 Gly（G） | 18 | 7.4 | 酪氨酸 Tyr（Y） | 5 | 2.1 | |
| 组氨酸 His（H） | 4 | 1.7 | 缬氨酸 Val（V） | 14 | 5.8 | |
| 异亮氨酸 Ile（I） | 17 | 7.0 | 吡咯赖氨酸 Pyl（O） | 0 | 0.0 | |
| 亮氨酸Leu（L） | 14 | 5.8 | 硒代半胱氨酸 Sec（U） | 0 | 0.0 |
表2 CeyPRDX1基因氨基酸组成预测
Table 2 Predicted amino acid composition of the CeyPRDX1 gene
| 氨基酸 Amimo acid | 数目 Number count | 频率By frequency/% | 氨基酸 Amimo acid | 数目 Number count | 频率 By frequency/% | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 丙氨酸 Ala（A） | 15 | 6.2 | 赖氨酸 Lys（K） | 19 | 7.9 | |
| 精氨酸 Arg（R） | 17 | 7.0 | 甲硫氨酸 Met（M） | 4 | 1.7 | |
| 天冬酰胺 Asn（N） | 6 | 2.5 | 苯丙氨酸 Phe（F） | 15 | 6.2 | |
| 天冬氨酸 Asp（D） | 19 | 7.9 | 脯氨酸 Pro（P） | 13 | 5.4 | |
| 半胱氨酸 Cys（C） | 6 | 2.5 | 丝氨酸 Ser（S） | 21 | 8.7 | |
| 谷氨酰胺 Gln（Q） | 12 | 5.0 | 苏氨酸 Thr（T） | 11 | 4.5 | |
| 谷氨酸 Glu（E） | 10 | 4.1 | 色氨酸 Trp（W） | 2 | 0.8 | |
| 甘氨酸 Gly（G） | 18 | 7.4 | 酪氨酸 Tyr（Y） | 5 | 2.1 | |
| 组氨酸 His（H） | 4 | 1.7 | 缬氨酸 Val（V） | 14 | 5.8 | |
| 异亮氨酸 Ile（I） | 17 | 7.0 | 吡咯赖氨酸 Pyl（O） | 0 | 0.0 | |
| 亮氨酸Leu（L） | 14 | 5.8 | 硒代半胱氨酸 Sec（U） | 0 | 0.0 |
图 10 CeyPRDX1蛋白的信号肽（A）和跨膜区（B）预测结果
Fig. 10 Prediction results of signal peptide (A) and transmembrane region (B) of CeyPRDX1 protein
图 11 CeyPRDX1蛋白的磷酸化位点预测
Fig. 11 Prediction of phosphorylation sites of the CeyPRDX1 protein
图 12 鹿亚科动物PRDX1蛋白的磷酸化位点预测概况
Fig. 12 Prediction of phosphorylation sites of PRDX1 protein in Cervinae animals
图 13 CeyPRDX1蛋白二级结构（A）和三级结构（B）预测
Fig. 13 Secondary structure（A）and tertiary structure（B）prediction of CeyPRDX1 protein
图 14 PRDX1互作蛋白预测
Fig. 14 Prediction of proteins interacting with PRDX1 protein
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