تعیین خصوصیات ژن و پروتئین Rheb در بز کرکی راینی

Subject Areas : Camel

م.ر. محمدآبادی ¹ , ف. توحیدی‌ نژاد ²

1 - Department of Animal Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 - Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

Received: 2016-10-11 Accepted : 2017-02-15 Published : 2017-06-01

Keywords: بز, توالی بازی, اثرمتقابل, نقطه ایزوالکتریک,

Abstract :

هدف این پژوهش تعیین خصوصیات ژن و پروتئین Rheb در بز کرکی راینی بود. آنالیز مقایسه­ای توالی­های نوکلئوتیدی اجرا شد. چارچوب­های قرائت باز (ORFs)، وزن­های ملکولی پلی­پپتیدها، نقاط ایزوالکتریک، خصوصیات پروتئین و ساختار سه بعدی آن با استفاده از نرم افزارهای استاندارد برخط پیش­بینی شد. توالی نوکلئوتیدی کامل cDNA بزکرکی راینی با بز کرکی مغولی، گاو، اسب و انسان به ترتیب 99 درصد، 99 درصد، 99 درصد و 94 درصد شباهت داشت. پروتئین Rheb بز کرکی راینی شامل 184 آمینواسید بود و وزن ملکولی پیش‌بینی شده برای پروتئین تغییرنیافته آن 20478 گرم/مول به دست آمد و نقطه ایزوالکتریک آن 59/5 برآورد شد. نتایج نشان داد که دامین RAS در آمینواسید 4 شروع می­شود و تا آمینو‌اسید 170 ادامه دارد. به طور کلی، نتایج نشان داد که cDNA ژن Rheb طولی معادل 555 جفت باز دارد و شامل یک چارچوب قرائت باز کامل مربوط به یک پلی­پپتید 184 آمینواسیدی است. نتایج در بز کرکی راینی نشان داد که یک سایت ان-گلیکوسیلاسیون، سه سایت فسفریلاسیون پروتئین کیناز C، دو سایت فسفریلاسیون کازئین کیناز II، چهار میکروبادی C ترمینال هدف گیرنده سیگنال­ها، دو سایت باند شونده به ATP/GTP موتیف A (P-loop) و یک سایت باند شونده به گروه پرنیل برای سایت­های P پیش‌بینی شده برای Rheb وجود دارد. همچنین پروتئین Rheb بز کرکی راینی اثرمتقابلی با پروتئین­های پیش‌بینی شده دیگر داشت. بنابراین، می­توان پیشنهاد کرد که Rheb احتمالاً در سلول­های بز نقش بازی می­کند و این نقش باید در پژوهش­های آینده مورد بررسی قرار گیرد.

References:

Askari N., Mohammadabadi M.R. and Baghizadeh A. (2011). ISSR markers for assessing DNA polymorphism and genetic characterization of cattle, goat and sheep populations. Iranian J. Biotechnol. 9, 222-229.

Chen C.C., Hwang J.K. and Yang J.M. (2006). (PS)²: protein structure prediction server. Nucleic Acids Res. 34, 152-157.

Chen C.C., Hwang J.K. and Yang J.M. (2009). (PS)²-v2: template-based protein structure prediction server. BMC Bioinformatics. 10, 366-371.

Dunlop E.A., Dodd K.M., Seymour L.A. and Tee A.R. (2009). Mammalian target of rapamycin complex 1-mediated phosphorylation of eukaryotic initiation factor 4E-binding protein 1 requires multiple protein–protein interactions for substrate recognition. Cell. Signal. 21, 1073-1084.

Hasani M.N., Asadi Fozi M., Esmailizadeh A.K. and Mohammadabadi M.R. (2010). A genetic analysis of growth traits in Raieni Cashmere goat using multivariate animal model. Iranian J. Anim. Sci. 41, 323-329.

Javanmard A., Mohammadabadi M.R., Zarrigabayi G.E., Gharahedaghi A.A., Nassiry M.R., Javadmansh A. and Asadzadeh N. (2008). Polymorphism within the intron region of the bovine leptin gene in Iranian Sarabi cattle (Iranian Bos taurus). Russian J. Genet. 44, 495-497.

Kozlowski L.P. (2016). IPC-Isoelectric point calculator. Biol. Direct. 11, 55.

Kyte J. and Doolittle R.F. (1982). A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. J. Mol. Biol. 157, 105-132.

Letunic I., Doerks T. and Bork P. (2015). SMART: recent updates, new developments and status in 2015. Nucleic Acids Res. 43, 257-260.

Long X., Lin Y., Ortiz-Vega S., Yonezawa K. and Avruch J. (2005). Rheb binds and regulates the mTOR kinase. Curr. Biol. 15, 702-713.

Ma D., Bai X., Guo S. and Jiang Y. (2008). The switch I region of Rheb is critical for its interaction with FKBP38. J. Biol. Chem. 283, 25963-25970.

Marchler-Bauer A., Lu S., Anderson J.B., Chitsaz F., Derbyshire M.K., DeWeese-Scott C., Fong J.H., Geer L.Y., Geer R.C., Gonzales N.R., Gwadz M., Hurwitz D.I., Jackson J.D., Ke Z., Lanczycki C.J., Lu F., Marchler G.H., Li J., Miyamoto K. and McClane B.A. (2011). CDD: a conserved domain database for the functional annotation of proteins. Nucleic Acids Res. 39, 225-229.

Mazhab-Jafari M.T., Marshall C.B., Ishiyama N., Ho J., Di Palma V., Stambolic V. and Ikura M. (2012). An autoinhibited noncanonical mechanism of GTP hydrolysis by Rheb maintains mTORC1 homeostasis. Structure. 20, 1528-1539.

Moghbeli S.M., Barazandeh A., Vatankhah M. and Mohammadabadi M.R. (2013). Genetics and non-genetics parameters of body weight for post-weaning traits in Raini Cashmere goats. Trop. Anim. Health Prod. 45, 1519-1524.

Mohammad Abadi M.R., Askari N., Baghizadeh A. and Esmailizadeh A.K. (2009). A directed search around caprine candidate loci provided evidence for microsatellites linkage to growth and cashmere yield in Rayini goats. Small Rumin. Res. 81, 146-151.

Mohammadabadi M.R., Nikbakhti M., Mirzaee H.R., Shandi A., Saghi D.A., Romanov M.N. and Moiseyeva I.G. (2010). Genetic variability in three native Iranian chicken populations of the Khorasan province based on microsatellite markers. Russian J. Genet. 46, 505-509.

Mohammadi A., Nassiry M.R., Mosafer J., Mohammadabadi M.R. and Sulimova G.E. (2009). Distribution of BoLA-DRB3 allelic frequencies and identification of a new allele in the Iranian cattle breed Sistani (Bos indicus). Russian J. Genet. 45, 198-202.

Patel P.H., Thapar N., Guo L., Martinez M., Maris J., Gau C.L., Lengyel J.A. and Tamanoi F. (2003). Drosophila Rheb GTPase is required for cell cycle progression and cell growth. J. Cell. Sci. 116, 3601-3610.

Ruzina M.N., Shtyfurko T.A., Mohammadabadi M.R., Gendzhieva O.B., Tsedev T. and Sulimova G.E. (2010). Polymorphism of the BoLA-DRB3 gene in the Mongolian, Kalmyk, and Yakut cattle breeds. Russian J. Genet. 46, 456-463.

Schultz J., Milpetz F., Bork P. and Ponting C.P. (1998). SMART, a simple modular architecture research tool: identification of signaling domains. Proc. Natl. Acad. Sci. 95, 5877-5864.

SPSS Inc. (2011). Statistical Package for Social Sciences Study. SPSS for Windows, Version 20. Chicago SPSS Inc.

Szklarczyk D., Franceschini A., Wyder S., Forslund K., Heller D., Huerta-Cepas J., Simonovic M., Roth A., Santos A., Tsafou K.P., Kuhn M., Bork P., Jensen L.J. and von Mering C. (2015). STRING v10: protein-protein interaction networks, integrated over the tree of life. Nucleic Acids. Res. 43, 447-452.

Tee A.R., Manning B.D., Roux P.P., Cantley L.C. and Blenis J. (2003). Tuberous sclerosis complex gene products, Tuberin and Hamartin, control mTOR signaling by acting as a GTPase-activating protein complex toward Rheb. Curr. Biol. 13, 1259-1268.

Tohidi nezhad F., Mohammadabadi M.R., Esmailizadeh A.K. and Najmi Noori A. (2015). Comparison of different levels of Rheb gene expression in different tissues of Raini Cashmir goat. J. Agric. Biotechnol. 6, 35-50.

Yamagata K., Sanders L.K., Kaufmann W.E., Yee W., Barnes C.A., Nathans D. and Worley P.F. (1994). Rheb, a growth factor-and synaptic activity-regulated gene, encodes a novel Ras-related protein. J. Biol. Chem. 269, 16333-16339.

Yang W., Tabancay A.P., Urano J. and Tamanoi F. (2001). Failure to farnesylate Rheb protein contributes to the enrichment of G0/G1 phase cells in the Schizosaccharomyces pombe farnesyltransferase mutant. Mol. Microbiol. 41, 1339-1347.

Zheng X., Yang J.F., Wang X.J., Liang Y., Wu M.L., Shi J.J., Zhang T., Yin Q., Li S.Y. and Hao X.Y. (2011). Molecular characterization and expression pattern of Rheb gene in Inner Mongolia Cashmere goat (Capra hircus). Agric. Sci. China. 10, 1452-1458.