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關於植物類受體激酶的分類

植物的類受體激酶?Receptor-like kinases (RLKs)在擬南芥中至少存在610個成員,大約占擬南芥編碼基因的2.5%,其最重要的特征就是含有壹個可變的胞外域,壹個單次跨膜域和壹個胞內激酶域,激酶域表現出S/T激酶活性。動物存在receptor tyrosine kinases(TRK),激酶域展現出Y激酶活性。

想要了解植物裏RLK的分類以及和動物RTK在演化上的關系。

材料:查找全部發布的RLK序列,用激酶域做blast

方法:

序列註釋:將所有序列依據pfam和smart搞出結構域。

序列比對:利用CLUSTALX做激酶域的多序列比對。

最優標準和PAUP程序參數:用不同的建樹方法和參數調式結果

利用CLV1和NAK的激酶域去blast釀酒酵母,秀麗隱桿線蟲,果蠅和人?E value <10-10建樹

結果:

在擬南芥基因組中,依據胞外域可以分為22個的大類,如下圖所示。依據每個大類的激酶域進行劃分,例如數量最多的RLK-LRR依據激酶域可以分為13個亞家族,所以***分為44個亞家族。其中RLK-LRR類型是最多的,有兩百多的,其次是Lectin,這壹家族最重要的特性就是可以與糖結合。在演化樹上,在擬南芥所有激酶中RLK是單系分布,和擬南芥RLK最近緣的是動物中的Pelle,可能存在保守的功能。但是RTK和RLK都是單系,說明沒有最近的***同祖先,暗示著兩者不同的起源。

? 隨後作者就想找到RLK在真核生物中的同源物(其中酵母中並沒有找到),發現了五個RLK家族的動物同源物:果蠅中的Pelle激酶(DmPelle),秀麗隱桿線蟲中的Pelle-like激酶(CePelle)和人中的三個IRAK。 DmPelle,CePelle和IRAK1都是細胞質激酶,都與植物RLK屬於同壹進化枝。

? 那麽這些RLK在染色體上的分布情況呢?不統壹,有的家族如DUF26大多數聚在壹支上(35/40在四號染色體),LRR X,XI, and XIII在每個染色體都有分布,超過30%的RLK都在基因組上串聯重復2-19個基因,在4號染色體上的DUF26,34個都存在串聯重復,說明RLK中很多基因都至少發生了壹次染色體內復制事件。

參考文獻:

1 Shiu, S. H. & Bleecker, A. B. Receptor-like kinases from Arabidopsis form a monophyletic gene family related to animal receptor kinases. Proc Natl Acad Sci USA 98, 10763-10768 (2001).

2 Shiu, S. H. & Bleecker, A. B. Plant receptor-like kinase gene family: diversity, function, and signaling. Sci STKE 2001, re22 (2001).