擬南芥及甘藍(lán)型油菜RBK2蛋白及相關(guān)蛋白家族生物信息學(xué)分析.pdf

1、植物類受體胞質(zhì)激酶（Receptor-like cytoplasmic kinase,RLCK)是一類只含有胞內(nèi)激酶域，缺少胞外受體域和跨膜結(jié)構(gòu)域的類受體蛋白激酶(Receptor-like protein kinase,RLKs)。植物RLCK家族蛋白能夠廣泛參與植物的抗病、抗逆、自交不親和及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種生物過程，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。擬南芥RBK2蛋白(ROP binding protein kinases2)屬于R

2、LCKⅥ亞家族，有研究發(fā)現(xiàn)擬南芥RBK2蛋白可以與ROP(Rho-related GTPases from plants)蛋白的激活狀態(tài)反應(yīng)，推測(cè)RBK2蛋白可能在細(xì)胞壁感知方面起重要作用，目前對(duì)RBK2的研究報(bào)道較少，其具體的分子構(gòu)型及作用機(jī)制未知。甘藍(lán)型油菜(Brassica napus)是經(jīng)過天然的雜交和染色體加倍而形成的異源四倍體物種，也是重要的經(jīng)濟(jì)作物，目前還沒有關(guān)于甘藍(lán)型油菜RBK2蛋白或者其所屬RLCK家族的任何報(bào)道。本實(shí)

3、驗(yàn)采用生物信息學(xué)的方法，對(duì)擬南芥RBK2蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和表達(dá)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并對(duì)甘藍(lán)型油菜RBK2蛋白及其所屬RLCK家族進(jìn)行了鑒定與分析。本研究的主要結(jié)果如下：
　　1.擬南芥RBK2蛋白的生物信息學(xué)分析采用生物信息學(xué)的方法分析擬南芥RBK2蛋白發(fā)現(xiàn)，它是一個(gè)親水性不穩(wěn)定蛋白，主要是由螺旋H及折疊E構(gòu)成，不同物種中的RBK2蛋白具有較高的同源性，且均功能未知。RBK2蛋白在細(xì)胞核中明顯分布，數(shù)據(jù)庫(kù)中能其直接相互作用的蛋白均為

4、脫落酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的負(fù)調(diào)控因子PP2C蛋白磷酸酶。RBK2基因在成熟花粉中具有較高的表達(dá)量，且與許多跟花粉管極性生長(zhǎng)相關(guān)的基因具有相似的表達(dá)模式。
　　2.甘藍(lán)型油菜RBK2蛋白的生物信息學(xué)分析利用同源序列比對(duì)的方法在甘藍(lán)型油菜中鑒定出了4條RBK2蛋白編碼基因，其中BnaA05g32020D與BnaC05g46660D、BnaC03g34140D與BnaA03g28960D編碼的蛋白氨基酸數(shù)目相同，基因結(jié)構(gòu)類似，但是通過序列比對(duì)

5、發(fā)現(xiàn)，它們的蛋白序列并不是完全相同的。通過系統(tǒng)進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)，甘藍(lán)型油菜中的4條RBK2蛋白編碼基因，BnaA03g28960D來(lái)源于白菜Bra001138，BnaA05g32020D來(lái)源于白菜Bra039458，BnaC05g46660D來(lái)源于甘藍(lán)Bol003162，而甘藍(lán)中缺少一條基因與甘藍(lán)型油菜BnaC03g34140D聚為一個(gè)單獨(dú)分支。
　　3.甘藍(lán)型油菜RLCK家族生物信息分析利用生物信息學(xué)方法從甘藍(lán)型油菜基因組中鑒定出了

6、642個(gè)類受體胞質(zhì)激酶，通過進(jìn)化比對(duì)將甘藍(lán)型油菜RLCK分為19個(gè)亞家族并對(duì)各個(gè)亞家族進(jìn)行命名，基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)90％甘藍(lán)型油菜RLCK的外顯子數(shù)目都在10個(gè)以內(nèi)，蛋白結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)77%的蛋白序列只含有胞內(nèi)激酶域，在含有其它結(jié)構(gòu)域的蛋白序列中，主要為L(zhǎng)RR、TPR、WAK、USP、Ubox、Stress-antifung、Malectin、Lectin、S位點(diǎn)和PAN結(jié)構(gòu)域，通過這些結(jié)構(gòu)域的分布規(guī)律和功能研究結(jié)果可以對(duì)甘藍(lán)型油菜RLCK