禾本科植物F-box蛋白亚类群的鉴定与快速进化
毕业论文关键词：禾本科植物；进化；蛋白；F-box结构域
Molecular Characterization and Rapid Evolution of F-box Sub-group Proteins in Grass Species
Abstract: F-box proteins, involved in protein ubiquitin-mediated hydrolysis process, belong to the protein family with the F-box domain, and are extensively existed in eukaryotic organisms, the substrates of which are specific. F-box proteins play important roles in cell transversion, signal transduction, stress response, development and other physiological processes. A total of 168 F-box genes were identified using bioinformatics methods from rice, sorghum, maize, millet and Brachypodium. Sequence and evolutionary features of the F-box genes were in detail analyzed. These results provide useful information for further study F-box protein function.
Keywords: Grasses, Evolution, Protein, F-box domain
目 录
摘要4
引言4
1 数据与方法 6
1.1 物种选择与序列检索 6
1.2 序列联配与进化分析 6
1.3 蛋白序列保守基序组成模式分析 6
1.4 亚类群之间的功能分歧分析 7
1.5 亚类群水平的适应性进化分析 7
2 结果与分析 7
2.1 禾本科植物F-box蛋白亚类群基因的鉴定 7
2.2 禾本科植物F-box蛋白亚类群基因的系统进化关系 9
2.3 禾本科植物F-box蛋白亚类群蛋白的保守基序组成模式 10
2.4 禾本科植物F-box蛋白亚类群之间的功能分歧 12
2.5 禾本科植物F-box蛋白亚类群的适应性进化特征 13
3 讨论与结论 14
参考文献 15
致谢17
禾本科植物F-box蛋白亚类群的鉴定与快速进化
引言
F-box基序是一种广泛存在于动植物蛋白质里的保守序列，这个序列由大约40-50个位于蛋白质N-末端的氨基酸组成[1]。其中有亮氨酸，甲硫氨酸，脯氨酸等保守结构域。含有一个及以上F-box序列的蛋白质称为F-box蛋白。目前我们已从人体、酵母、果蝇及一些哺乳动物里发现了大量含有F-box结构域的蛋白，但是预测编码F-box蛋白基因的的数量一般不超过一百[2]。例如果蝇、小鼠及人类各自含有27、74和69个F-box基因。然而，植物物种里的F-box基因数量却比动物多得多。比如，拟南芥里有694个F-box基因，水稻和玉米分别有687和359个F-box基因。同时F-box蛋白也被发现存在于原核生物里[3]。大量的F-box基因隐含重要角色和多样化功能，尤其在植物界。在生长发育过程中，F-box蛋白通常与其他蛋白如cullin1 和Skp1结合在一起形成SCF复合体(Skp1-cullin-F-box complex)，参与泛素\26S蛋白酶体途径。泛素/26S蛋白酶体途径是重要的转录后调控过程，能允许通过级联反应降解多余蛋白质，此反应需要三种酶参与，E1(泛素激活酶)，E2(泛素结合酶)，E3(泛素连接酶)[4]。一旦泛素被E1激活，就会在E2的催化作用下转移到E3并与底物蛋白结合。SCF复合体是最重要且研究最多的一种E3，由cullin1、Rbx1和 Skp1子单元组成的核心连接酶活动，然而F-box蛋白是通过F-box结构域连接Skp1蛋白，通过可变蛋白相互作用结构域与底物蛋白结合[5]。