小麦F-box家族基因的分类及克隆分析

发布时间：2019-08-13 12:48

【摘要】：为明确小麦中F-box基因的存在种类及数量,作者通过数据库检索、编码区查找及功能结构域预测等途径,获得了NCBI和DFCI两大数据库中已报道的小麦F-box蛋白,并根据C端结构域特征对这些F-box蛋白进行了分类统计。数据库检索分类结果表明,在NCBI和DFCI数据库中共检索到符合条件的F-box基因38条,这些基因可以划分为F-box/LRR(17条,占总数的45%)、F-box/Kelch(6条,占总数的16%)和C端无明显结构域特征(15条,占总数的39%)3种类型。其中,F-box/LRR和C端无明显结构域类型所占比例较大。在此基础上,利用同源克隆策略在中国春小麦中获得了3条包含F-box结构域的序列,分别命名为Ta-SKP2A、Ta-FB和Ta-FBL14。Ta-SKP2A和Ta-FBL14属于F-box/LRR类型,Ta-FB仅包含一个F-box结构域,为C端无明显结构域类型。这些研究将为深入探讨F-box家族基因参与的小麦生物学过程及在其中的作用机理奠定基础。
【图文】：

序列,结构域,序列同源性分析

１、ＣＣＧ４８０１６．１、ＡＢＢ１８３８８．１、ＣＡＪ１９３４２．１、ＣＡＪ１９３４５．１、ＡＣＫ４４４７９．１、ＢＡＡ８７８７５．１、ＢＡＡ８７８７６．１、ＣＡＪ１９３４４．１）。对这１５条序列中Ｆ－ｂｏｘ结构域的氨基酸组成进行分析，发现除ＣＣＧ４８０１６．１的Ｆ－ｂｏｘ结构域由４２个氨基酸组成外，其他均由４１个氨基酸组成，且大部分的起始氨基酸为亮氨酸（Ｌ），在这１５条序列中，第２、２０、２４和２８位氨基酸的同源性比较高（图１）。用ＳＭＡＲＴ软件预测结构域，发现有如图４Ａ所示的Ｆ－ｂｏｘ功能结构域存在。图１只强烈显示Ｆ－ｂｏｘ结构域的序列同源性分析Ｆｉｇ．１ＲｅｓｕｌｔｏｆｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓａｌｉｇｎｍｅｎｔｆｏｒｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｉｔｈＦ－ｂｏｘｄｏｍａｉｎｉｎＮ－ｅｎｄ２．２兼具Ｆ－ｂｏｘ和Ｋｅｌｃｈ结构域的序列既有Ｆ－ｂｏｘ结构域又有Ｋｅｌｃｈ结构域的序列共有６条，其中３条序列来源于ＮＣＢＩ数据库（ＴＣ３８６５４７、ＴＣ３８１６４７、ＴＣ４１４４４２），３条序列来源于ＤＦＣＩ数据库（ＣＢＨ３２５７９．１、ＣＢＨ３２５６７．１、ＡＢＲ１４６２７．１）。６条序列的Ｆ－ｂｏｘ结构域均由４１个氨基酸组成，起始氨基酸均为亮氨酸（Ｌ），第１１位和第１４位氨基酸的保守性较强（图２）。结构域预测软件发现６条序列均有如图４Ｂ所示的Ｆ－ｂｏｘ结构域和Ｋｅｌｃｈ结构域。图２兼具Ｆ－ｂｏｘ和Ｋｅｌｃｈ结构域的序列同源性分析结果Ｆｉｇ．２Ｒｅｓｕｌｔ

序列,结构域,同源性分析,氨基酸

），，６条来源于ＤＦＣＩ数据库（ＣＢＨ３２５４０．１、ＣＢＨ３２５４１．１、ＣＢＨ３２５３９．１、ＣＢＨ３２５７４．１、ＡＤＫ６６９７４．１、ＡＤＫ６６９７３．１），Ｆ－ｂｏｘ结构域的氨基酸组成数量为４０～４３个不等，除了ＡＤＫ６６９７４．１和ＡＤＫ６６９７３．１外（启始氨基酸为缬氨酸Ｖ），大部分的启始氨基酸为亮氨酸（Ｌ）。对这１７条序列的Ｆ－ｂｏｘ结构域进行比较，发现第１、２、６和２６位氨基酸的同源性比较高（图３）。图３兼具Ｆ－ｂｏｘ和ＬＲＲ结构域的序列的同源性分析Ｆｉｇ．３ＲｅｓｕｌｔｏｆｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓａｌｉｇｎｍｅｎｔｆｏｒｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｉｔｈＦ－ｂｏｘｄｏｍａｉｎｉｎＮ－ｅｎｄａｎｄＬＲＲｄｏｍａｉｎｉｎＣ－ｅｎｄ功能结构域预测发现，该组序列均包含Ｆ－ｂｏｘ结构域和ＬＲＲ结构域，但不同序列包含ＬＲＲ结构域的数量不等，最多的包含７个ＬＲＲ结构域（图４Ｃ）。图４Ｆ－ｂｏｘ蛋白功能结构域预测结果Ｆｉｇ．４ＤｏｍａｉｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＦ－ｂｏｘｐｒｏｔｅｉｎ２５
【作者单位】：河北农业大学生命科学学院;河北农业大学河北省植物生理与分子病理学重点实验室;河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(31301649) 高等学校博士学科点专项科研基金(20121302120010)
【分类号】：S512.1

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