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      豬SOCS4基因的克隆、生物信息學(xué)分析及熱應(yīng)激條件下的表達(dá)

      2015-03-22 09:10:16巨向紅雍艷紅賈汝敏馬銘龍趙云濤
      畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào) 2015年2期
      關(guān)鍵詞:長白豬結(jié)構(gòu)域克隆

      王 萍,巨向紅,雍艷紅,賈汝敏,馬銘龍,趙云濤,廖 明

      (1.廣東海洋大學(xué)動(dòng)物科學(xué)系,湛江 524088; 2.廣東海洋大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)系,湛江 524088;3.農(nóng)業(yè)部動(dòng)物疫病防控重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,廣州 510642; 4.廣東海洋大學(xué)現(xiàn)代生化中心,湛江 524088;

      5.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,廣州 510642)

      豬SOCS4基因的克隆、生物信息學(xué)分析及熱應(yīng)激條件下的表達(dá)

      王 萍1,巨向紅2,3,5*,雍艷紅2,賈汝敏1,馬銘龍1,趙云濤4,廖 明3,5

      (1.廣東海洋大學(xué)動(dòng)物科學(xué)系,湛江 524088; 2.廣東海洋大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)系,湛江 524088;3.農(nóng)業(yè)部動(dòng)物疫病防控重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,廣州 510642; 4.廣東海洋大學(xué)現(xiàn)代生化中心,湛江 524088;

      5.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,廣州 510642)

      旨在研究和系統(tǒng)闡述熱應(yīng)激誘發(fā)豬免疫抑制及炎性因子紊亂的發(fā)生機(jī)理。本研究克隆了土雜(陸川豬×長白豬)豬SOCS4基因,發(fā)現(xiàn)其開放閱讀框(ORF)長1 326 bp,編碼441個(gè)氨基酸,N端包含285個(gè)氨基酸,與長白豬、牛、山羊、貓、馬、犬、人和小鼠的氨基酸序列同源性分別為100.0%、96.1%、96.1%、95.2%、94.6%、94.3%、93.0%和88.1%;蛋白分子量為50.5 ku,等電點(diǎn)(PI)為6.60。熒光定量PCR結(jié)果顯示,高溫條件下,第3和第9天胸腺組織上SOCS4 mRNA顯著上調(diào)表達(dá)(P≤0.05),而在第1和第6天的腸系膜淋巴結(jié)中極顯著上調(diào)表達(dá)(P≤0.01)。與上述組織不同,SOCS4 mRNA在小腸和脾組織中卻顯著下調(diào)表達(dá)(P≤0.05)。本研究成功克隆了土雜豬SOCS4基因,發(fā)現(xiàn)其在高溫條件下的表達(dá)量發(fā)生明顯改變,并呈組織和時(shí)間依賴性。

      豬;SOCS4;克隆;熒光定量;熱應(yīng)激

      熱應(yīng)激已成為我國南方地區(qū)應(yīng)激性致病因素中危害最大的一種,給養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。其使豬的生長速度下降、料耗增加和免疫能力降低[2-3],從而對(duì)各類傳染性疫病的敏感性增高[4]。課題組前期的研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激破壞豬T淋巴細(xì)胞亞群平衡、上調(diào)Toll樣受體(TLR)2、TLR4和TLR4選擇性剪切體的表達(dá),而炎性因子IL-2、IFN-γ和IL-12的表達(dá)也發(fā)生改變,出現(xiàn)明顯的炎性因子紊亂現(xiàn)象[3,5-9]。系統(tǒng)闡述這些現(xiàn)象發(fā)生的分子機(jī)理是熱應(yīng)激防控的關(guān)鍵。

      細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)抑制因子(Suppressor of cytokine signaling,SOCS)是一類胞內(nèi)受體信號(hào)調(diào)節(jié)因子,參與信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)向調(diào)控,是炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答中重要的調(diào)控蛋白[10-11]。目前已發(fā)現(xiàn)的SOCS家族成員有8種,分別為SOCS1-7和CIS[12]。該家族成員之間結(jié)構(gòu)相似,均具有中央SH2區(qū)和C末端的SOCS box區(qū),因N末端的長度不一而功能各異[13]。研究發(fā)現(xiàn),在SOCS家族中,僅SOCS1和SOCS3的N末端具有特異的保守KIR區(qū),該結(jié)構(gòu)具有阻斷JAKs催化位點(diǎn)從而抑制其活性的功能[14-15]。另外,盡管同家族中的SOCS4、SOCS5、SOCS6和SOCS7均具有較長的N末端,但僅SOCS4和SOCS5的N末端存在一段保守區(qū)(N-terminal conserved region,NTCR4-5)[16]。

      據(jù)報(bào)道,SOCS4不僅在顆粒細(xì)胞分化過程中發(fā)揮負(fù)向調(diào)節(jié)功能,參與卵泡的發(fā)育調(diào)控[17-18], 還在調(diào)節(jié)表皮生長因子受體(Epidermal growth factor,EGF)[19]和IL-4[20]受體的相互作用上扮演重要的作用。但目前有關(guān)SOCS4在免疫調(diào)控中的作用及其N端NTCR4-5保守區(qū)的功能研究報(bào)道鮮見。探討應(yīng)激條件下SOCS4在中樞免疫系統(tǒng)和黏膜免疫系統(tǒng)中的表達(dá)規(guī)律,可能有助于闡述其在熱應(yīng)激致病過程中的作用機(jī)理。鑒于此,本研究以對(duì)熱帶亞熱帶氣候條件下有較強(qiáng)適應(yīng)性的本地土雜豬(陸川豬×長白豬)為研究對(duì)象,克隆SOCS4基因,分析其結(jié)構(gòu)特征,研究其在熱應(yīng)激豬的胸腺、脾、腸系膜淋巴結(jié)和小腸組織中的表達(dá)變化,為進(jìn)一步闡述SOCS4 N末端功能和系統(tǒng)闡述SOCS4在應(yīng)激誘發(fā)豬免疫抑制中的調(diào)控機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料和儀器

      1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物 15頭3~4月齡健康去勢土雜豬(長白豬×陸川豬)購自湛江某豬場,體重40 kg左右。飼養(yǎng)于人工氣候溫室中(環(huán)境溫度:(35±1)℃),24 h不間斷供熱。受試豬自由飲水,每日飼喂3次,早、中、晚各1次。飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)參照其他豬種。

      1.1.2 主要試劑 Trizol、 Sample Protector、 pMD18-T載體、 ExTaq Mix酶、 DEPC、 DNA Marker DL-2000、 6×loading Buffer、 PrimeScriptⅡ1st Strand cDNA(gDNA) Synthesis Kit、SYBR@Prime Script RT-PCT Kit II均購自TaKaRa公司。Plasmid Mini Kit I、 Gel Extraction Kit購自O(shè)MEGA公司。瓊脂糖、胰蛋白胨、酵母提取物和瓊脂粉購于OXOID公司。氨芐青霉素購自上海生工生物工程公司。大腸桿菌工程菌DH5α為本實(shí)驗(yàn)室保存。Gold View核酸染料購自賽百盛公司。其他國產(chǎn)分析純?cè)噭┚徸詮V州化學(xué)制劑廠。

      1.1.3 主要儀器 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(美國Sigma公司)。梯度PCR儀、 水平電泳槽、 Chromo 4熒光定量PCR儀(美國Bio-Rad公司)。BioPhotometer plus核酸蛋白分析儀(德國Eppendorf公司),超低溫冰箱(日本三洋),GDS-800凝膠成像系統(tǒng)(美國UPV公司)。

      1.2 試驗(yàn)方法

      1.2.1 樣品采集 分別在高溫處理開始后的第0、1、3、6和9天屠宰受試豬,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)3頭。分別采取脾、胸腺、空腸和小腸等組織,液氮速凍后存于-80 ℃低溫冰箱,用于qRT-PCR。基因克隆所用樣品與試驗(yàn)對(duì)照組樣品均采自第0天的受試豬。

      1.2.2 引物設(shè)計(jì) 根據(jù)GenBank登錄的豬SOCS4基因序列(HM565936.1)和GAPDH基因序列(AF017079.1),利用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)擴(kuò)增引物和熒光定量PCR引物(表1),設(shè)計(jì)好的引物交由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成。

      劉蜀貝在《比較文學(xué):語文教學(xué)應(yīng)有的開放視野》一文中指出,“比較文學(xué)作為研究文學(xué)的一種理念和方法,在中學(xué)語文教學(xué)中的普及和應(yīng)用,對(duì)當(dāng)前的語文教學(xué)改革有著非常積極的影響”。[9]具體到教學(xué)實(shí)踐,他認(rèn)為:

      表1 PCR引物序列

      Table 1 PCR primers used in present study

      引物名稱Name引物序列(5'-3')Primersequence退火溫度/℃Tm大小/bpSize用途PurposeSOCS4F:ATCCAGAAGAAATATCCTACTGR:CTAGCATTGTTGTTCTGGTG591400克隆SOCS4F:CAGTTACTCGGACAGCCCTAGTR:CTGTGGCCACAGGAATGATCTA58156定量GAPDHF:GAAGGTCGGAGTGAACGGATR:GGGTAGAATCATACTGGAACA58149定量

      1.2.3 RNA提取 TRIZOL法提取各組織總RNA,具體步驟按照試劑盒說明書進(jìn)行。提取的總RNA用DEPC水充分溶解,-70 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.2.4 RT-PCR

      1.2.4.1 目的片段的擴(kuò)增:根據(jù)PrimeScript反轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行cDNA第一鏈合成,具體步驟按說明書進(jìn)行。擴(kuò)增體系(50 μL):cDNA溶液2.0 μL,上游引物(10 μmol·L-1)1.0 μL,下游引物(10 μmol·L-1)1.0 μL,Master Mix(2×)25 μL,dH2O 21 μL。擴(kuò)增參數(shù): 94 ℃預(yù)變性3 min; 94 ℃變性30 s, 退火30 s, 72 ℃延伸1 min,40個(gè)循環(huán); 72 ℃延伸10 min;4 ℃保存產(chǎn)物。

      1.2.4.2 產(chǎn)物回收與轉(zhuǎn)化:產(chǎn)物經(jīng)1%的瓊脂糖凝膠電泳,用Gel Extraction Kit回收目的片段,將回收的目的片段與pMD18-T載體連接(參考說明書),后轉(zhuǎn)化到大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞涂布于預(yù)先加入Amp的LB瓊脂平板,37 ℃過夜。

      1.2.4.3 重組質(zhì)粒鑒定與測序:挑選白色單菌落接種于10 μL LB液體培養(yǎng)基,參照以上反應(yīng)條件,取1 μL菌液作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,檢測結(jié)果為陽性時(shí),將剩余9 μL接種于加有Amp(100 μg·μL-1)的10 mL LB液體培養(yǎng)基中,37 ℃ 160 r·min-1振蕩培養(yǎng)13~16 h。按照Plasmid Mini Kit I說明書抽提質(zhì)粒,陽性重組質(zhì)粒送往英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司測序。

      1.2.4.4 生物信息學(xué)分析:利用NCBI在線ORF Finder軟件查找豬SOCS4開放閱讀框,利用DNAStar軟件翻譯ORF核苷酸序列,用Clustal X1.81軟件與GenBank上已發(fā)表的長白豬、人、小鼠和牛SOCS4的氨基酸序列進(jìn)行同源性比較,并用Box Shade作圖。Predictprotein(http://www.predictprotein.org/)預(yù)測SOCS4蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu),ESyPred3D Web Server 1.0同源建模預(yù)測SOCS4三維結(jié)構(gòu);通過ExpAsy的Protscale程序計(jì)算疏水性;通過NCBI CDD在線預(yù)測保守結(jié)構(gòu)域;TargetP 1.1 Server軟件預(yù)測亞細(xì)胞定位。

      1.2.5 熒光定量PCR 熒光定量反應(yīng)體系:10.0 μL SYBR Premix Ex Taq II (2×),0.4 μL上游引物(20 μmol·L-1),0.4 μL下游引物(20 μmol·L-1),2.0 μL cDNA模板,7.2 μL ddH2O。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性1 min;94 ℃ 20 s,59 ℃ 20 s,72 ℃ 20 s,40個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)后對(duì)體系中熒光信號(hào)進(jìn)行檢測。采用相對(duì)定量,用2-ΔΔCt法來計(jì)算SOCS4在各個(gè)組織的表達(dá)量,用SPASS軟件進(jìn)行顯著性分析。將所得數(shù)據(jù)與第0天對(duì)照組經(jīng)過歸一化處理,處理組以對(duì)照組的倍數(shù)表示并作圖。

      2 結(jié) 果

      2.1 豬SOCS4基因的克隆

      2.2 豬SOCS4基因序列特征

      克隆得到土雜豬SOCS4 ORF全長1 326 bp,編碼441個(gè)氨基酸,蛋白分子量為50.5 ku,等電點(diǎn)(PI)6.60。NCBI在線CDD蛋白結(jié)構(gòu)分析軟件檢測結(jié)果顯示,克隆序列完整,具有SOCS家族特有的保守結(jié)構(gòu)域SH2區(qū)與SOCS box區(qū)(圖2)。不同物種氨基酸序列對(duì)比發(fā)現(xiàn),SOCS4 N末端存在一段保守序列mSOCS470-151(圖3黃色區(qū)域)。

      圖1 SOCS4質(zhì)粒 PCR電泳圖Fig.1 The electrophoresis result of PCR product of SOCS4 plasmid

      2.3 豬SOCS4基因同源性分析

      利用DNAMAN軟件中的多序列比對(duì)程序,將測序結(jié)果與長白豬(HM565936.1)、牛(NM_001076218.2)、山羊(XM_005685884.1)、貓(XM_004001462.1)、馬(XM_005605169.1)、犬(XM_003435136.3)、人(NM_199421.1)和小鼠(BC_117814.1)進(jìn)行同源性比對(duì),分析結(jié)果顯示分別為100.0%、96.1%、96.1%、95.2%、94.6%、94.3%、93.0%和88.1%(表2)。

      對(duì)不同物種SOCS4氨基酸序列遺傳距離進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)本地土雜豬與長白豬遺傳距離為0,與牛、羊距離次之,為0.039,而與小鼠最遠(yuǎn),為0.119。

      2.4 疏水性分析

      利用ExpAsy的Protscale程序計(jì)算豬SOCS4的疏水性并作圖(圖4)??梢奡OCS4蛋白在275、276和374位疏水性最強(qiáng)。同時(shí)存在兩個(gè)明顯的親水區(qū),在247位親水性最強(qiáng)。

      圖2 SOCS4保守結(jié)構(gòu)域Fig.2 The conserved domain region of SOCS4

      表2 土雜豬SOCS4氨基酸序列與其他動(dòng)物的同源性比較

      Table 2 The identical alignment of amino acid sequence of TZ pig SOCS4 compared with other animals

      %

      圖中綠、紅、黃色區(qū)域分別代表SOCS box、SH2和N末端保守域1(NTCR4-5).1.LKQKLQDAVG;2.HISELM;3.DLAFRWHFIKR)Regions marked with green,red and yellow displayed the SOCS box,SH2 and N-terminal conserved region 1(NTCR4-5).1.LKQKLQDAVG;2.HISELM;3.DLAFRWHFIKR),respectively圖3 SOCS4在本地土雜豬與幾種哺乳動(dòng)物間的氨基酸序列同源對(duì)比圖Fig.3 Identical alignment of the amino acid sequence of the local TZ pig with the corresponding parts of cattle(NM_001076218.2),human(NM_199421.1) and mouse(BC117814.1) SOCS4 proteins

      2.5 亞細(xì)胞定位

      TargetP1.1預(yù)測結(jié)果表明,SOCS4蛋白非葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(Chloroplast transit peptide,cTP)和線粒體導(dǎo)肽(Mitochondrial targeting peptide,mTP),也不是分泌通道信號(hào)肽(Secretory pathway signal peptide,SP,圖5)。

      2.6 二級(jí)結(jié)構(gòu)與三維結(jié)構(gòu)分析

      Predictprotein(http://www.predictprotein.org/)預(yù)測結(jié)果表明,SOCS4氨基酸殘基由9.75%的α-螺旋,7.03%的β-折疊,和83.22%的無規(guī)卷曲組成。

      將克隆序列所編碼氨基酸序列提交到ESyPred3D Web Server 1.0(http://www.unamur.be/sciences/biologie/urbm/bioinfo/esypred/),同源建模結(jié)果顯示SOCS4約由5個(gè)α-螺旋、多個(gè)β-折疊、轉(zhuǎn)角以及無規(guī)卷曲組成(圖6)。

      Y軸為親水指數(shù):正數(shù)時(shí)表示疏水,數(shù)值越大,疏水越強(qiáng);負(fù)數(shù)時(shí)表示親水,數(shù)值越小親水越強(qiáng)。X軸為SOCS4蛋白質(zhì)各個(gè)氨基酸位置Y-axis displayed the hydrophilic index:a positive number indicates a hydrophobicity,the greater of the value indicated the more of hydrophobic;negative number indicates hydrophilic,the smaller of the value indicated the stronger of hydrophilic.X-axis displayed the positions of SOCS4 amino acids圖4 豬SOCS4蛋白疏水性Fig.4 The hydrophobicity profile of pig SOCS4 protein

      Len.氨基酸長度;Loc.基于mTP、SP和other 3項(xiàng)分?jǐn)?shù)的高低對(duì)蛋白質(zhì)葉細(xì)胞定位進(jìn)行預(yù)測; -.代表其他;RC.可靠性評(píng)測值,分?jǐn)?shù)由高到底分為1~5級(jí),分?jǐn)?shù)越低,預(yù)測越可靠Len.Sequence length;Loc.PredI:Ction of localization based on the scores of mTP,SP and other;-.Any other location;RC.Reliability class,scores from high in the end is divided into 1 to 5,the lower the score,the more reliable prediction圖5 豬SOCS4氨基酸序列亞細(xì)胞定位分析Fig.5 The subcellular location analyses of pig SOCS4

      圖6 豬SOCS4蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)模型Fig.6 The 3-dimensional structure model prediction of pig SOCS4

      2.7 熱應(yīng)激條件下SOCS4的表達(dá)

      本地土雜豬在高溫環(huán)境處理后的第1和第3天,小腸和脾組織中SOCS4 mRNA表達(dá)量顯著下調(diào)(P<0.05)。在胸腺組織中,SOCS4 mRNA的表達(dá)量在第3和第9天顯著上調(diào)(P<0.05)。而在腸系膜淋巴結(jié)中,SOCS4的表達(dá)量在高溫處理后的第1、6和9天顯著上調(diào)(P<0.05)(圖7)。

      D0、D1、D3、D6和D9分別代表第0、1、3、6和9天;“**”表示差異極顯著(P<0.01),“*”表示差異顯著(P<0.05)D0,D1,D3,D6 and D9.The 0 day,1 day,3 day,6 day and 9 day,respectively.“*” and “**” indicated the difference are significant (P<0.05) and highly significant (P<0.01)圖7 熱應(yīng)激不同時(shí)段SOCS4基因在腸系膜淋巴結(jié)、脾、胸腺和小腸中的表達(dá)Fig.7 The expression of SOCS4 mRNA at different time in indicated tissues by real-time PCR

      3 討 論

      人類的SOCS4基因編碼440個(gè)氨基酸的前體蛋白,而小鼠SOCS4基因編碼的前體蛋白為436個(gè)氨基酸。本研究發(fā)現(xiàn),本地土雜豬SOCS4基因同長白豬[21]一樣,編碼441個(gè)氨基酸的前體蛋白。同其他家族成員一樣,SOCS4基因具有家族特異性的C端40個(gè)氨基酸的SOCS box區(qū)、中央SH2區(qū)和N末端區(qū)。雖然SOCS蛋白N末端結(jié)構(gòu)域具有高度無序性,但SOCS4和SOCS5的N末端卻存在一段保守序列(NTCR4-5)[16]。據(jù)報(bào)道,SOCS4的這段保守序列包含3個(gè)短小螺旋(88LKQKLQDAVG97,120HISELM125,和136DLAFRWHFIKR146)[22],而本研究發(fā)現(xiàn),SOCS4的N末端保守域內(nèi)同樣存在這3段序列(圖3)。序列同源對(duì)比發(fā)現(xiàn),本地土雜豬SOCS4在不同哺乳動(dòng)物物種之間相似性較高,多在90%以上??梢奡OCS4基因在進(jìn)化過程中具有高度保守性。

      SOCS家族成員之間具有高度保守的中央SH2和SOCS box結(jié)構(gòu)域。其中,中央SH2區(qū)參與識(shí)別同源磷酸酪氨酸基序[14],SOCS box則與延伸因子B、C、卡林5和環(huán)指結(jié)構(gòu)域蛋白共同作用,來招募E2泛素交聯(lián)酶,形成復(fù)雜的泛素機(jī)制,不僅可以使目標(biāo)蛋白降解[23],還可保護(hù)SOCS蛋白免受蛋白酶體介導(dǎo)的干擾[24]。盡管SOCS4的泛素化機(jī)制尚未被證實(shí),但它卻可以通過結(jié)合EGFRpY1092因子來參與調(diào)解STAT3信號(hào),而且低摩爾的SOCS4還能與JAK2pY1007結(jié)合發(fā)揮作用[25]。而由于N末端長度不一,結(jié)構(gòu)和功能的變化較大,使得SOCS成員之間的三維結(jié)構(gòu)并不存在相似性[25]。本研究中,豬SOCS4 N端由285個(gè)氨基酸殘基組成,占自身總蛋白近2/3。其N末端結(jié)構(gòu)域“NTCR4-5”除了有著蛋白整體的支架作用外[26],這段較為保守的序列是否還存在其它特殊功能,或是否在熱應(yīng)激誘發(fā)的免疫抑制中發(fā)揮作用,還有待進(jìn)一步研究。

      SOCS蛋白在CD4+T細(xì)胞的分化中扮演著重要的角色。研究顯示,在T細(xì)胞分化時(shí),SOCS4在小腸、大腸和胸腺組織上出現(xiàn)高表達(dá)[12]。胃癌細(xì)胞SOCS4啟動(dòng)子區(qū)的高甲基化可調(diào)節(jié)或參與腫瘤的生長[27]。人膽管上皮細(xì)胞SOCS4的表達(dá)受微小隱孢子蟲的誘導(dǎo)可調(diào)節(jié)STAT3和STAT6的磷酸化[28]等??梢?,SOCS4廣泛參與了機(jī)體的生理病理變化。本研究中,高溫條件下SOCS4表達(dá)量在小腸和脾臟組織中顯著下調(diào),而在胸腺組織上第3和9天的表達(dá)量顯著上調(diào),腸系膜淋巴結(jié)組織上的表達(dá)量不僅在第1和第6天表現(xiàn)極顯著上調(diào),且第9天也上調(diào)明顯。說明SOCS4的表達(dá)量在高溫環(huán)境下的豬各組織發(fā)生了變化,且呈組織和時(shí)間依賴性。處理時(shí)間的長短可能直接影響機(jī)體的狀態(tài),而不同狀態(tài)下SOCS4也可能發(fā)揮不同的作用。根據(jù)報(bào)道,溫和及較短時(shí)間的應(yīng)激處理能增強(qiáng)機(jī)體的免疫力,而高強(qiáng)度、長時(shí)間的應(yīng)激處理,動(dòng)物出現(xiàn)明顯的免疫抑制和炎性因子的紊亂現(xiàn)象[29]。此外,高溫?zé)釕?yīng)激可通過TLR4或TLR2調(diào)節(jié)炎性因子TNF-α、IL-6和IL-12等的表達(dá)[30],而IL-12、TNF-α等細(xì)胞因子的高分泌則是CD4+T細(xì)胞向Th1的方向分化的標(biāo)志[31],進(jìn)而引發(fā)自身免疫、遲發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH)等。但在熱應(yīng)激豬,SOCS4與TLRs介導(dǎo)的信號(hào)通路以及各種炎癥因子之間的調(diào)控機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

      4 結(jié) 論

      本研究成功克隆了豬SOCS4基因,并發(fā)現(xiàn)其在熱應(yīng)激條件下的表達(dá)發(fā)生明顯的改變,且呈組織和時(shí)間依賴性。

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      (編輯 郭云雁)

      Cloning and Bioinformatics Analysis of PorcineSOCS4 cDNA and Its Dynamic during Heat Stress

      WANG Ping1,JU Xiang-hong2,3,5*,YONG Yan-hong2,JIA Ru-min1, MA Ming-long1,ZHAO Yun-tao4,LIAO Ming3,5

      (1.DepartmentofAnimalScience,GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524088,China; 2.DepartmentofVeterinaryMedicine,GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524088,China; 3.KeyLaboratoryofAnimalDiseaseControlandPrevention,MinistryofAgriculture,Guangzhou510642,China; 4.ModernBiochemicalCenter,GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524088,China; 5.CollegeofVeterinaryMedicine,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)

      The aim of this study was to systematically elucidate the mechanism of heat stress-induced swine immunosuppression,and inflammatory factors disorder.The TZ (Luchuan pig×Landrace pig)porcineSOCS4 gene was cloned in this study,it consisted of 1 326 bp of ORF encoding a protein with 441 amino acids,285 amino acids of them formed the N-terminal of SOCS4.It shared high amino acid sequence identity with that in Landrace pigs(100.0%),BosTaurus(96.1%),CapraHircus(96.1%),F(xiàn)eliscatus(95.2%),Equuscaballus(94.6%),Canislupusfamiliaris(94.3%),Homosapiens(93.0%) andMusmusculus(88.1%).The molecular weight of SOCS4 protein was 50.5 ku,and PI was 6.60.qRT-PCR results showed that the expression ofSOCS4 in thymus gland of TZ pigs was significantly upregulated on day 3 and 9 after heat stress began (P≤0.05).As well in mesenteric lymph node,where it significantly upregulated on day 1 and 6 (P≤0.01).The expression ofSOCS4 decreased significantly in small intestine and spleen of TZ pigs during heat stress (P≤0.05).The TZ porcineSOCS4 cDNA was cloned successfully,and a significant changes ofSOCS4 mRNA expression were appeared in heat stressed pigs with a tissue and time dependence manner.

      pig;SOCS4;cloning;qRT-PCR;heat stress

      10.11843/j.issn.0366-6964.2015.02.021

      2014-06-12

      國家自然科學(xué)基金(31101862);中國博士后科學(xué)基金

      王 萍(1988-),女,甘肅定西人,碩士生,主要從事動(dòng)物應(yīng)激性致病機(jī)理研究,E-mail: 870727290@qq.com

      *通信作者:巨向紅,博士,副教授,E-mail: juxh77@163.com

      S858.31

      A

      0366-6964(2015)02-0323-09

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