擬南芥及甘藍型油菜RBK2蛋白及相關(guān)蛋白家族生物信息學分析.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、自交不親和及信號轉(zhuǎn)導等多種生物過程，在植物的生長發(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，推測RBK2蛋白可能在細胞壁感知方面起重要作用，目前對RBK2的研究報道較少，其具體的分子構(gòu)型及作用機制未知。甘藍型油菜(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)濟作物，目前還沒有關(guān)于甘藍型油菜RBK2蛋白或者其所屬RLCK家族的任何報道。本實

3、驗采用生物信息學的方法，對擬南芥RBK2蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和表達進行了系統(tǒng)的分析，并對甘藍型油菜RBK2蛋白及其所屬RLCK家族進行了鑒定與分析。本研究的主要結(jié)果如下：
　　1.擬南芥RBK2蛋白的生物信息學分析采用生物信息學的方法分析擬南芥RBK2蛋白發(fā)現(xiàn)，它是一個親水性不穩(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蛋白在細胞核中明顯分布，數(shù)據(jù)庫中能其直接相互作用的蛋白均為

4、脫落酸信號轉(zhuǎn)導途徑的負調(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量，且與許多跟花粉管極性生長相關(guān)的基因具有相似的表達模式。
　　2.甘藍型油菜RBK2蛋白的生物信息學分析利用同源序列比對的方法在甘藍型油菜中鑒定出了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

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)進化分析發(fā)現(xiàn)，甘藍型油菜中的4條RBK2蛋白編碼基因，BnaA03g28960D來源于白菜Bra001138，BnaA05g32020D來源于白菜Bra039458，BnaC05g46660D來源于甘藍Bol003162，而甘藍中缺少一條基因與甘藍型油菜BnaC03g34140D聚為一個單獨分支。
　　3.甘藍型油菜RLCK家族生物信息分析利用生物信息學方法從甘藍型油菜基因組中鑒定出了

6、642個類受體胞質(zhì)激酶，通過進化比對將甘藍型油菜RLCK分為19個亞家族并對各個亞家族進行命名，基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)90％甘藍型油菜RLCK的外顯子數(shù)目都在10個以內(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LRR、TPR、WAK、USP、Ubox、Stress-antifung、Malectin、Lectin、S位點和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)果可以對甘藍型油菜RLCK