水稻多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白家族OsPGIP结构及基因表达特征分析
发布时间：2022-02-14 12:12
植物多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（polygalacturonase-inhibitingprotein,PGIP）可特异性识别病原菌PG（polygalacturonase）,从而提高植物的抗病能力。研究表明水稻中共存在7个OsPGIP基因,为明确OsPGIP家族的蛋白质结构及基因表达特征,从水稻cDNA中扩增各OsPGIP基因序列,经克隆、测序后进行生物信息学分析与蛋白质结构模拟,并测定其在生物逆境与非生物逆境胁迫下的表达量变化。经多序列比较与系统发育进化分析发现,相同或相近物种PGIP往往具有较高的相似性,虽然多数OsPGIP亲缘关系较近,但它们并不能完全聚类在一起。7个OsPGIP蛋白均具有一个信号肽和9～11个LRR片段,各LRR片段中均含有PGIP的特征结构域xxLxLxx。二级结构由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲组成,且多以随机卷曲为主,这些二级结构以重复的随机卷曲—α-螺旋—随机卷曲—β-折叠组成线圈状结构,并按右手螺旋规则形成一个特定的凹面,负责OsPGIP与有害生物PG的互作。7个OsPGIP蛋白多较稳定,且均为疏水蛋白、脂溶性好、具有跨膜结构、定位于细胞外、有1到多个N...
【文章来源】：作物学报. 2020,46(12)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
Os PGIP和其他物种来源的PGIP系统发育树
图1 Os PGIP和其他物种来源的PGIP系统发育树利用同源建模的方法预测Os PGIP的三级结构,结果表明,利用SWISS-MODEL和CPHmodels预测的所有Os PGIP的三维空间结构均比较相似,它们由多个随机卷曲–?-螺旋–随机卷曲–β-折叠区组成的线圈状结构按右手螺旋规则形成一个特定的凹面(图3-A)。但不同预测软件得到的同一Os PGIP三维空间结构并不完全相同,有的甚至差异较大,特别是SCRATCH的模拟结果与其他两种方法所得结果几乎完全不同。分别以SWISS-MODEL和CPHmodels模拟Os PGIP6的空间结构,结果显示,尽管它们参与预测的氨基酸数(34～369、39～354)、氨基酸覆盖率(88.4%、83.2%)及与模板的相似性(30.1%、33.6%)差异均不大,但其预测结果仍有差异,以两种方法预测的Os PGIP6空间结构中,其LRR区分别存在13个和10个β-折叠,而以SCRATCH模拟的则无典型的PGIP空间结构特征,LRR区亦不存在β-折叠;同样的方法应用于预测Os PGIP7的空间结构得到的结果相似(图3-B)。以上述3种方式模拟的Os PGIP7结构与水稻纹枯病菌的Rs PG2进行蛋白质对接发现,尽管获得的对接示意图并不完全一致,但均显示为Os PGIP7的凹面与Rs PG2的裂隙区部位进行紧密结合,说明该部位是两者的互作区域,这与我们前期研究Os PGIP1、Os PGIP2与Rs PG1对接的结果不一致[12],说明不同PGIP与不同PG的互作方式是多种多样的(图3-C)。
利用同源建模的方法预测Os PGIP的三级结构,结果表明,利用SWISS-MODEL和CPHmodels预测的所有Os PGIP的三维空间结构均比较相似,它们由多个随机卷曲–?-螺旋–随机卷曲–β-折叠区组成的线圈状结构按右手螺旋规则形成一个特定的凹面(图3-A)。但不同预测软件得到的同一Os PGIP三维空间结构并不完全相同,有的甚至差异较大,特别是SCRATCH的模拟结果与其他两种方法所得结果几乎完全不同。分别以SWISS-MODEL和CPHmodels模拟Os PGIP6的空间结构,结果显示,尽管它们参与预测的氨基酸数(34～369、39～354)、氨基酸覆盖率(88.4%、83.2%)及与模板的相似性(30.1%、33.6%)差异均不大,但其预测结果仍有差异,以两种方法预测的Os PGIP6空间结构中,其LRR区分别存在13个和10个β-折叠,而以SCRATCH模拟的则无典型的PGIP空间结构特征,LRR区亦不存在β-折叠;同样的方法应用于预测Os PGIP7的空间结构得到的结果相似(图3-B)。以上述3种方式模拟的Os PGIP7结构与水稻纹枯病菌的Rs PG2进行蛋白质对接发现,尽管获得的对接示意图并不完全一致,但均显示为Os PGIP7的凹面与Rs PG2的裂隙区部位进行紧密结合,说明该部位是两者的互作区域,这与我们前期研究Os PGIP1、Os PGIP2与Rs PG1对接的结果不一致[12],说明不同PGIP与不同PG的互作方式是多种多样的(图3-C)。2.3 Os PGIP性质与功能预测
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻抗感纹枯病品种Ospgip1基因的表达特征[J]. 陈夕军,刘晓维,左示敏,童蕴慧,潘学彪,徐敬友. 中国水稻科学. 2012(05)
[2]不同接种调查方法对抗水稻纹枯病遗传研究的影响[J]. 潘学彪,陈宗祥,徐敬友,童蕴慧,王子斌,潘兴元. 江苏农学院学报. 1997(03)
本文编号：3624530
【文章来源】：作物学报. 2020,46(12)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
Os PGIP和其他物种来源的PGIP系统发育树
图1 Os PGIP和其他物种来源的PGIP系统发育树利用同源建模的方法预测Os PGIP的三级结构,结果表明,利用SWISS-MODEL和CPHmodels预测的所有Os PGIP的三维空间结构均比较相似,它们由多个随机卷曲–?-螺旋–随机卷曲–β-折叠区组成的线圈状结构按右手螺旋规则形成一个特定的凹面(图3-A)。但不同预测软件得到的同一Os PGIP三维空间结构并不完全相同,有的甚至差异较大,特别是SCRATCH的模拟结果与其他两种方法所得结果几乎完全不同。分别以SWISS-MODEL和CPHmodels模拟Os PGIP6的空间结构,结果显示,尽管它们参与预测的氨基酸数(34～369、39～354)、氨基酸覆盖率(88.4%、83.2%)及与模板的相似性(30.1%、33.6%)差异均不大,但其预测结果仍有差异,以两种方法预测的Os PGIP6空间结构中,其LRR区分别存在13个和10个β-折叠,而以SCRATCH模拟的则无典型的PGIP空间结构特征,LRR区亦不存在β-折叠;同样的方法应用于预测Os PGIP7的空间结构得到的结果相似(图3-B)。以上述3种方式模拟的Os PGIP7结构与水稻纹枯病菌的Rs PG2进行蛋白质对接发现,尽管获得的对接示意图并不完全一致,但均显示为Os PGIP7的凹面与Rs PG2的裂隙区部位进行紧密结合,说明该部位是两者的互作区域,这与我们前期研究Os PGIP1、Os PGIP2与Rs PG1对接的结果不一致[12],说明不同PGIP与不同PG的互作方式是多种多样的(图3-C)。
利用同源建模的方法预测Os PGIP的三级结构,结果表明,利用SWISS-MODEL和CPHmodels预测的所有Os PGIP的三维空间结构均比较相似,它们由多个随机卷曲–?-螺旋–随机卷曲–β-折叠区组成的线圈状结构按右手螺旋规则形成一个特定的凹面(图3-A)。但不同预测软件得到的同一Os PGIP三维空间结构并不完全相同,有的甚至差异较大,特别是SCRATCH的模拟结果与其他两种方法所得结果几乎完全不同。分别以SWISS-MODEL和CPHmodels模拟Os PGIP6的空间结构,结果显示,尽管它们参与预测的氨基酸数(34～369、39～354)、氨基酸覆盖率(88.4%、83.2%)及与模板的相似性(30.1%、33.6%)差异均不大,但其预测结果仍有差异,以两种方法预测的Os PGIP6空间结构中,其LRR区分别存在13个和10个β-折叠,而以SCRATCH模拟的则无典型的PGIP空间结构特征,LRR区亦不存在β-折叠;同样的方法应用于预测Os PGIP7的空间结构得到的结果相似(图3-B)。以上述3种方式模拟的Os PGIP7结构与水稻纹枯病菌的Rs PG2进行蛋白质对接发现,尽管获得的对接示意图并不完全一致,但均显示为Os PGIP7的凹面与Rs PG2的裂隙区部位进行紧密结合,说明该部位是两者的互作区域,这与我们前期研究Os PGIP1、Os PGIP2与Rs PG1对接的结果不一致[12],说明不同PGIP与不同PG的互作方式是多种多样的(图3-C)。2.3 Os PGIP性质与功能预测
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻抗感纹枯病品种Ospgip1基因的表达特征[J]. 陈夕军,刘晓维,左示敏,童蕴慧,潘学彪,徐敬友. 中国水稻科学. 2012(05)
[2]不同接种调查方法对抗水稻纹枯病遗传研究的影响[J]. 潘学彪,陈宗祥,徐敬友,童蕴慧,王子斌,潘兴元. 江苏农学院学报. 1997(03)
本文编号：3624530
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