基于全基因組水稻蛋白磷酸酶的鑒定、進化和表達分析.pdf

1、蛋白激酶和蛋白磷酸酶是生物體內(nèi)可逆蛋白磷酸化的重要組成部分,直接參與了細(xì)胞內(nèi)許多信號轉(zhuǎn)導(dǎo)反應(yīng),諸如糖原代謝、壓力誘導(dǎo)、有絲分裂和病原反應(yīng)等。隨著水稻全基因組序列組裝的完成,水稻中一系列蛋白家族被鑒定出來。但到目前為止,人們對水稻蛋白磷酸酶的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于蛋白激酶。因此,基于水稻全基因組數(shù)據(jù),我們對這一重要主食的蛋白磷酸酶進行了系統(tǒng)鑒定和研究。 在鑒定過程中,首先通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中注釋質(zhì)量高的蛋白磷酸酶序列構(gòu)建了Pfam矩陣文件,然

2、后用這些矩陣文件掃描了基于TIGR注釋的水稻全蛋白質(zhì)組序列。結(jié)果,我們在水稻中鑒定了126個假定蛋白磷酸酶,其中包括84個PP2Cs,19個PPPs,19個DSPs,3個TSPs以及1個LWP。和蛋白激酶不同,這些蛋白磷酸酶在進化過程中沒有發(fā)生大規(guī)模的復(fù)制。為了分析它們之間的關(guān)系,我們首先根據(jù)進化關(guān)系將它們進行分組,然后根據(jù)已知的蛋白磷酸酶對每組進行注釋,并與擬南芥和人的進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),水稻和擬南芥中的蛋白磷酸酶絕大部分具有同源性,

3、這說明它們在單子葉植物和雙子葉植物之間的保守性。這些分組和注釋將為進一步研究水稻蛋白磷酸酶提供很大的幫助。另外,通過水稻全長cDNA和MPSS數(shù)據(jù),我們研究了水稻蛋白磷酸酶的表達情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在不同環(huán)境條件下不同組織和器官中,絕大部分蛋白磷酸酶表達都很顯著,這說明蛋白磷酸酶在水稻中表達十分普遍。另外,與蛋白激酶相比,蛋白磷酸酶表達更充分,并且其單位酶表達量大約比前者高出一個數(shù)量級,但是由于前者在數(shù)量上的優(yōu)勢,因此蛋白激酶和蛋白磷酸酶的