蔷薇科苹果、梨和桃RKD转录因子家族比较分析

发布时间：2024-02-18 01:17

　　RKD (RWP-RK domain protein)蛋白是植物中重要且保守的一类转录因子,模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的研究表明其在配子发育与胚胎发生中具有至关重要的作用。基于全基因组公开数据,利用RWPRK保守氨基酸序列模型进行检索,在3种蔷薇科果树苹果(Malus pumila)、西洋梨(Pyrus communis)、桃(Prunus persica)中分别筛选到10个MpRKD、8个PcRKD、4个PpRKD成员。通过比较基因组学分析,对苹果、梨、桃RKD基因的系统进化关系、结构域组成与差异、核酸信号序列与蛋白结构比较进行初步探究。苹果、梨、桃RKD蛋白与拟南芥、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula) RKD蛋白聚类提示存在两类RKD蛋白,即Ⅰ类蛋白与Ⅱ类蛋白,其中Ⅰ类蛋白分为Ⅰ-1～Ⅰ-3三个分支。多序列比对与保守位点分析发现4组RKD已出现分化;在结构域组成上,部分RKD成员(MpRKD5和PcRKD7等)还具有除RWP-RK结构域的其他结构域,同时利用蛋白三维建模比较它们之间的差异,暗示此类蛋白产生亚功能化或新功能化现象。在R...

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【部分图文】：

图1苹果、梨、桃RKD蛋白系统进化关系

为了比较苹果、西洋梨、桃中RKD蛋白的亲缘关系与系统分类,我们对上文鉴定的RKD转录因子进行进化发育与层次聚类分析,最终得到RKD蛋白系谱树(包括5个拟南芥RKD序列和4个蒺藜苜蓿RKD序列),结果如图1所示。在进化树中,RKD蛋白主要存在两类分支,由此可分为I类蛋白与II类蛋白....

图2苹果、梨、桃RKD氨基酸多序列比对及位点保守性

为了探究上文进化树RKD各亚群之间的差异,我们进行了氨基酸多序列比对与RWP-RK区域的保守位点分析。结合上文5个物种RKD蛋白分组,从图2-A中可以看出,I类蛋白与II类蛋白RWP-RK保守结构域(约50个氨基酸)存在明显区分,I类蛋白I-1～I-3三个亚组组间RWP-RK区段....

图3苹果、梨、桃RKD保守基序分布

为了更全面地了解4组RKD保守基序组成元件的异同,我们对RKD氨基酸序列进行保守模体鉴定。结合前文多序列比对结果,由图3可知,除梨PcRKD2与桃PpRKD1的RWP-RK区段C端差异较大或缺失外(没有扫描到Motif5),其余所有序列均存在Motif1和Motif5相....

图43个RKD蛋白(PpRKD1、MpRKD5和PcRKD7)的结构域与三级结构模式图

在本文中,除了典型的RWP-RK结构域,部分RKD成员还存在其他的结构域,我们利用Pfam数据库对22个成员重新扫描(图4-A仅列出RKD代表成员)。分析可得,有5个RKD蛋白额外具有其他的结构域,其中,MpRKD5和PcRKD4序列中还含有PPR结构域以及C末端的DYW结构....

本文编号：3901643