摘要：试验利用生物信息学方法对牛GHRHR基因的开放阅读框、理化性质、亲水性/疏水性、蛋白质二级结构、磷酸化位点/N-糖基化位点及跨膜区进行预测分析。结果表明：牛GHRHR基因编码441个氨基酸，等电点6.37，不稳定指数47.74，为不稳定蛋白；亲疏水平均值0.375，属于疏水蛋白；二级结构以无规则卷曲为主，含有112α螺旋、133个延伸链、196个无规则卷曲，33个潜在的磷酸化位点，有2个N-糖基化位点。

　　关键词：GHRHR基因；生物信息学；分析

　　Bioinformatics Analysis of GHRHRGens in Bos Taurus

　　XIANG Qian1，DU Haibo2，TENG Yong3，JIA Mingliang1，QI Liang4，WANG Hongliang4，ZENG Yaying5*

　　（1.Affair Center in Animal Husbandry and Aquaculture of Jishou，Jishou Hu'nan 416000，China；2.Alagxa League

　　Comprehensive Administrative Law Enforcement Bureau of Luanjingtan Economic and Technological Development Zone，Alxa Inner Mongolia 750312，China；3.Agricultural Comprehensive Administrative Law Enforcement Brigade of Jishou，Jishou Hu'nan 416000，China；4.Changsha Animal and Plant Disease Prevention and Control Center，Changsha Hu'nan

　　410000，China；5.Inner Mongolia Alxa league Agricultural and Livestock Poducts Quality and Safety Center，

　　Alxa Inner Mongolia 010013，China）

　　Abstract：The experiment used bioinformatics methods to predict and analyze the open reading frame，physical and chemical properties，hydrophilicity/hydrophobicity，protein secondary structure，phosphorylation sites/N-glycosylation sites and transmembrane regions of Bos taurus GHRHR gene．The results showed that the whole length of Bos taurus GHRHR gene was 441 amino acids，isoelectric point was 6.37，instability index was 47.74，it was an unstable protein，the average value of hydrophobicity was 0.375，it was a hydrophilic protein;the secondary structure was mainly irregular curl，containing 112αhelices，133 extension chains and 196 irregular curl，33 potential phosphorylation sites and 2 N-glycosylation site.

　　Keywords：GHRHR genes，Bioinformatics，analysis

　　0引言

　　生长激素释放激素受体（GHRHR）位于脑垂体促生长激素细胞中，由生长激素释放激素受体基因调控，为G蛋白偶联受体家族成员，在动物的生长发育、细胞增殖、生长激素合成与分泌等方面都起作用[1-2]。生长激素释放激素受体主要分布于垂体，在脑、胎盘、睾丸、肾脏等也有少量表达[3-4]，生长激素释放激素受体为膜联合受体GHRHR基因，做为下丘脑—垂体上的重要基因[5]，主要通过与生长激素释放激素结合激活垂体分泌生长激素从而调节动物的生长发育[6]。此外，GHRHR的遗传变异还可能导致肿瘤的产生[7]。GHRHR作为控制动物生长和经济性状的候选基因，在动物的生长、发育和代谢的调控中发挥着重要的作用[8]。通过对牛GHRHR基因的生物信息学分析可以为牛生长及育种选育提供参考。

　　1材料与方法

　　1.1牛GHRHR基因序列

　　牛GHRHR基因的氨基酸序列来源于NCBI网址，登录号：NM_ 181020.3，其序列为MDSRVWGACVLCLL GPLPIVLGHVHPECDVITQLREDEQACLQAAEGMPNS TLGCPRIWDGLLCWPTAGSGEWVSLPCPAFFSHFSSE PGAVKRDCTIAGWSEPFPPYPEACPVPLELLTEEKSY FSAVRIIYTMGHSVSAAALLVAIIILVALRRLHCPRNY IHTQLFITFILKAAAVFLKDATLFHQENTDHCSFSTVT VLCKVSVATSHFATMTNFSWLLAEAVYLTCLLVSTL PSTRRVFWWLVLAAWGLPLLFTGMWVGCKLAFEDV ACWDLDDSSPYWWIIKGPIVLSVGVNFGLFLNIIRILL RKLEPTQGSLHTQHQYWRLSKSTLLLIPLFGIHYVIFN FLPDSAGLDIRLPLELGLGSFQGFIVAILYCFLNQEVRT EISRRWHGHDLELLPARVTHIKWTTPSHSRVKVTVPV PSCPQAGEPFIGTHSGE。

　　1.2牛GHRHR基因序列的开发阅读框分析

　　使用NCBI开放性阅读框分析在线网址对牛GHRHR基因的开放阅读框进行分析。

　　1.3牛GHRHR基因理化性质分析

　　利用ProtParam工具对牛GHRHR基因的理化性质参数的分析。

　　1.4牛GHRHR疏水性/亲水性预测与分析

　　利用ProtScale工具对牛GHRHR基因进行疏水性/亲水性的预测与分析。

　　1.5牛GHRHR跨膜区分析

　　利用TMHMM蛋白质跨膜区分析工具TMHMM对牛GHRHR进行跨膜区的预测。

　　1.6牛GHRHR的二级结构预测

　　通过在线蛋白质跨膜区分析工具TMHMM对牛GHRHR蛋白进行跨膜区的预测。

　　1.7牛GHRHR的磷酸化位点/N-糖基化位点分析

　　利用在线工具NetPhos-3.1对牛GHRHR的磷酸化位点，利用在线工具NetNGlyc-1.0分析牛GHRHR的N-糖基化位点。

　　2结果与分析

　　2.1牛GHRHR蛋白质开放阅读框分析预测

　　由图1可知，牛GHRHR基因开放阅读全长1 326 bp，起始密码子ATG，编码441个氨基酸。

　　2.2牛GHRHR基因的氨基酸组成

　　牛GHRHR基因的分子式是C2276H3468N578O600 S22，氨基酸个数是441个。由表1可知，牛GHRHR基因的分子质量为49 251.55 u，等电点为6.37，带负电荷残基（Asp+Glu）总数35个，带正电荷残基（Arg+Lys）30个。在体外，GHRHR半衰期为在哺乳动物网织红细胞为30 h，在酵母中半衰期大于20 h，在大肠杆菌中大于10 h。不稳定系数计算为47.74，将牛GHRHR蛋白归类为不稳定蛋白。

　　2.3牛GHRHR蛋白亲水性/疏水性预测分析

　　由图2可知，牛GHRHR疏水性最强位点出现在第148位异亮氨酸，分值均为3.90，牛GHRHR亲水性最强位点出现在第395位组氨酸，分值为-2.21。牛GHRHR蛋白的平均疏水性为0.375，疏水肽链在整个氨基酸序列中明显多于亲水肽链，预测结果表明，牛GHRHR蛋白是一种疏水蛋白质。

　　2.4牛GHRHR跨膜区分析

　　使用在线蛋白质跨膜区分析工具，TMHMM软件对牛GHRHR进行跨膜区分析。结果表明，牛GHRHR是跨膜蛋白，具有7个跨膜结构的G蛋白受体，跨膜的氨基酸序列分别在125～153、162～184、206～230、243～265、282～306、329～349、360～381之间，见图3。

　　2.5牛GHRHR蛋白质二级结构预测

　　由图4可知，牛GHRHR蛋白主要以无规则卷曲为主，其中α螺旋有112个基酸残基参与，占25.40%；延伸链有133个氨基酸残基参与，占30.16%；无规则卷曲有196个氨基酸参与，占44.44%。

　　2.6牛GHRHR蛋白质的磷酸化位点/N-糖基化位点分析

　　由图5、图6可知，牛GHRH R蛋白有18个Ser（Ser75、Ser86、Ser124、Ser127、Ser138、Ser198、Ser207、Ser211、Ser235、Ser239、Ser281、Ser294、Ser319、Ser330、Ser390、Ser414、Ser416、Ser439）位点，12个Thr（Thr32、Thr166、Thr201、Thr210、Th240、Thr316、Thr322、Thr406、Thr411、Thr412、Thr421、Thr437）位点，3个Tyr（Tyr125、Tyr283、Tyr344）位点，总计33个潜在的磷酸化位点，有2个N-糖基化位点。

　　3讨论

　　随着经济的发展和人们消费水平的提高，畜禽产品的质量逐步受到大众的关注，具有高营养价值的牛肉深受消费者的青睐。GHRHR基因通过与GHRH结合在动物的生长、发育和代谢调控中发挥重要的作用，对家畜胴体和经济性状有着重要的影响[8]。

　　本研究通过生物信息学对牛GHRHR基因的序列进行分析，结果表明，牛GHRHR基因有441个氨基酸残基，含有7个跨膜蛋白的G蛋白受体，具有33个潜在的磷酸化位点和2个糖基化位点。张艳等[9]对五指山猪GHRHR基因进行了克隆，结果表明，该基因cDNA的序列全长为1 577 bp，包含423个氨基酸残基，其与普通猪GHRHR核苷酸序列的同源性高达98%，但五指山猪GHRHR序列中的部分碱基发生变异，蛋白质的氨基酸组成与普通猪也存在一定的差异，这种基因序列的差异可能调控GHGH基因，从而影响五指山猪的生长。马志杰等[10]对欧拉型藏绵羊GHRHR基因研究表明，欧拉型绵羊GHRHR基因与普通牛、瘤牛、水牛GHRHR基因的同源性在91.5%～92.5%，欧拉型藏绵羊GHRHR保守性较高，没有突变产生，遗传变异差异小。韩志松等[2]对小尾寒羊GHRHR基因的多态性研究发现，小尾寒羊GHRHR基因与肉质品质相关。资琼涛等[11]对湘西黄牛GHRHR基因的研究发现，GHRHR基因与湘西黄牛生长发育阶段有关，在各组织的表达存在月龄差异。

　　4结论

　　牛GHRHR由cDNA序列长度为1 326 bp，由441个氨基酸残基组成，属于疏水蛋白，含有7个跨膜蛋白，具有33个磷酸化位点和2个糖基化位点，研究结果可为牛的品种选育提供参考。

参考文献

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