文献类型：期刊文章

作　　者：马丽英[1] 蒲鹏[3] 陈强[3] 鲁松松[2]

MA Li-Ying;PU Peng;CHEN Qiang;LU Song-Song(Key Laboratory of Eridence Science Research and Applicalion of Cansu Prouince,Gansu University of Political Science and Law,Lanzhou 730070,China;Department of Forestry,College of Forestry,Gansu Agriculural University,Lanzhou 730070,China;Department of Animal and Biomedical Sciences,College of Life Sciences,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China)

机构地区：[1]甘肃政法大学甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室,兰州730070 [2]甘肃农业大学林学院林学系,兰州730070 [3]兰州大学生命科学学院动物学与生物医学系,兰州730000

出　　处：《中国生物化学与分子生物学报》

基　　金：甘肃省引导科技创新发展专项资金项目(No.2018ZX-03);甘肃省青年科技基金计划(No.18JR3RA184);甘肃省高等学校科研项目(No.2018B-035,No.2019B-121);甘肃政法大学校级项目(No.2016XZDLV17,No.2017XQNLW18)共同资助。

年　　份：2021

卷　　号：37

期　　号：1

起止页码：88-101

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD_E2021_2022、JST、PUBMED、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：血红蛋白(hemoglobin, Hb)作为血液循环系统中氧气运输的主要载体,在动物高原低氧适应中发挥关键作用。本文结合基因组、转录物组、分子进化、同源建模和分子动力学计算等分析,探索了高原土著鸟类地山雀血氧亲和力升高的分子机制。结果表明,与大山雀相比(RPKM为0),胚胎特异表达ρ基因在地山雀成体肝中表达较高(RPKM为32.22),这可能使其血液中额外增加2种高氧亲和力的ρ型Hb,(αDρ)2和(αAρ)2;地山雀βA25G-A和βA55L-I两个突变,增加了B和D螺旋的范德华力,导致整个βA亚基变得更紧凑,引起αβ二聚体间氢键数量的明显减少,使T态到R态的转变过程易发;βA43A-S和βA44S-N两个突变改变了血红素口袋开口处的构象和极性,使得溶液更容易进出血红素口袋,有利于气体交换;βA90E-K突变受到强烈的正选择,该突变使βA型血红蛋白碱性增强,从而抵消波尔效应引起的血红蛋白氧亲和力降低。此外,地山雀αA44P-S和βA43A-S两个突变,可能使αA和βA型血红蛋白亲水性增加,有利于血红蛋白在红细胞内累积到较高的浓度。综上,胚胎型Hb基因的诱导表达、遗传基础改变引起的αA和βA型血红蛋白固有氧亲力及物理化学性质的变化,可能是地山雀血氧亲和力升高的主要因素。

关 键 词：地山雀  血红蛋白 基因表达水平 分子进化 高原低氧适应  

分 类 号：Q71]