植物Dof转录因子

Dof蛋白是单锌指结构的植物转录因子,具有一个由52个氨基酸组成的保守Dof结构域,可识别一段AAAG（或CTTT）的DNA核心序列,其C末端氨基酸序列比较多变,是Dof蛋白的特异转录调控区。本文简要介绍了Dof转录因子近年来在激素响应、光反应和物质合成等多个生理过程中发挥的重要作用。     

植物中的Dof 蛋白和Dof转录因子家族

Dof(DNA binding with one finger)蛋白是植物所特有的一类转录因子.其N末端保守的单锌指Dof结构域是既与DNA又和蛋白相互作用的双重功能域,识别的核心序列是AAAG;其C末端氨基酸序列较为多变,是Dof蛋白的特异转录调控结构域.Dof类转录因子在植物中发挥着多种功能.拟南芥和水稻的Dof转录因子家族为Aa、Bb、Cc、Dd 4个同源基因群,同类群间可能具有相似或相反的功能.文章就这一问题的研究进展作了介绍.     

WRKY转录因子超家族的研究

WRKY转录因子是一类能与W盒特异结合的DNA结合蛋白,最初从植物中分离获得,该家族因子均含有一个或两个保守的WRKY结构域,该结构域约含有60个氨基酸残基,在WRKYGQK残基核心序列之后接有一个C2H2或C2HC类型的锌指基序。WRKY转录因子在高等植物中形成一个庞大的基因家族,基因数量众多。大量的实验证据说明,WRKY蛋白参与植物的抗病反应,并影响植物的衰老、抗胁迫能力以及生长和发育。     

植物Dof转录因子及其生物学功能

Dof(DNA binding with one finger)蛋白是植物特有的一类转录因子,包含一个C2-C2锌指,其N-末端保守的Dof结构域是既与DNA又和蛋白相互作用的双重功能域。在过去10多年的研究中,Dof蛋白在多种单子叶和双子叶植物中被分离。Dof蛋白作为转录的激活子或抑制子在植物的生长和发育中发挥重要作用。就Dof转录因子及其生物学功能的进展进行了综述。     

植物Dof基因家族功能研究进展

Dof(DNA-binding with one finger)蛋白是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中起着重要的作用。在其N-末端有一个52氨基酸残基组成的高度保守的C2-C2单锌指结构,称为Dof保守域,能够特异性的识别植物启动子序列中的AAAG/CTTT作用元件,从而激活或抑制植物基因的表达;其C-末端的转录调控结构域,氨基酸序列较为多变,不具有保守性,是Dof蛋白在植物中功能多样性的基础;同时Dof蛋白也具有和蛋白相互作用的功能。在过去的十几年里,大量的Dof基因被克隆鉴定或从基因组数据库中预测出来,Dof蛋白在植物生长发育中的作用也受到更多关注。本文就Dof转录因子的特点,各物种中已经报道的Dof转录因子的数目、系统进化关系和分类及其生物学功能的进展进行了综述。     

Dof基因家族调节植物生长发育功能的研究进展

Dof（DNA binding with one finger）蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N 末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。     

水稻WRKY转录调控因子研究进展

WRKY转录调控因子是植物中最大的转录调控因子家族之一,包含1或2个大约由60个氨基酸残基组成的高度保守的WRKY结构域。WRKY结构域的N端有严格保守的WRKYGQK氨基酸序列,其C端有锌指结构模型Cys(2)-His(2)或Cys(2)-His Cys。WRKY转录调控因子与靶基因启动子区域的DNA序列(T)TGAC(C/T)(W盒)特异性结合,调节目的基因的表达,在调控植物生长发育、物质代谢、抗病耐逆及氧化衰老过程中起重要作用。我们就有关水稻WRKY转录调控因子的结构分类及其生物学功能的研究进展做简要综述。     

胡萝卜中DcDofD1转录因子的克隆及其对非生物逆境胁迫的响应分析

Dof(DNA-binding with one finger)转录因子是植物特有的一类转录因子,该类转录因子在植物生长发育过程中起重要作用。本试验以胡萝卜黑田五寸和君川红为试验材料,分别从中克隆获得Dc Dof D1转录因子基因。采用生物信息学方法对Dc Dof D1转录因子氨基酸组成、理化性质、进化关系进行了分析。并利用实时定量PCR方法对Dc Dof D1基因在非生物胁迫下的表达量进行了分析。结果表明,黑田五寸和君川红中的Dc Dof D1转录因子具有明显的单锌指结构,保守域的氨基酸序列比较保守。进化分析显示,Dc Dof D1属于Dof家族的D1亚族。在胡萝卜黑田五寸和君川红中,Dc Dof D1基因对高温、低温、干旱、盐等非生物胁迫有响应。而不同胡萝卜材料中,Dc Dof D1基因对非生物逆境响应的强度和速度不同。     

斜纹夜核多角体病毒DNA XbaⅠ4.0kb片段锌指蛋白基因及重复序列分析

测定了斜纹夜核多角体病毒（Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus,SpltNPV)中山大学分离株基因DNA XbaI4.0片段全序列,该片段包括一个锌指蛋白基因及三个区域的DNA重复序列（SR1、SR2、SR3）。该锌指蛋白基因读码框为2196个核苷酸,编码731个氨基的蛋白质,分子量为83．09KD,该蛋白的等电点为4．61,在其5‘非编码区内有一个杆状病毒早期启动子基序GAGT5及一个TATA盒,在其终止密码的下游有5个真核生物转录mRNA时poly(A)加尾信号AATAAA。在223－241氨基酸残基之间有一个锌指蛋白基序,这一基序属于锌指蛋白基序中的C3HC4类,即环指（Ring finger)类基序,在323－340氨基酸残基区域为一个核定位信号,该蛋白可能为一个高度折叠的蛋白质。在该片段中存在三个DNA重复序列区域（SAR1、SR2、SR3）,其中SR1与SR3区或存在更大量的重复序列,SR1区域其中的一个重复序列长达41bp,SR1,SR3重复序列区域可能作为该病毒转录的增强子,或者作为DNA复制的起始点。     

甜荞FaesSTK基因在长花柱长雄蕊突变体lpls中的表达分析

采用RACE技术,从甜荞（Fagopyrum esculentum Moench）中克隆获得3种花型的STK同源基因FaesSTK,并对其序列特征进行分析。结果显示,甜荞3种花型植株STK同源基因序列一致,全长为967 bp,包含长689 bp的完整开放阅读框,编码一个由225个氨基酸残基组成的D类MADS-box转录因子。蛋白序列比对及系统发育分析结果表明,FaesSTK蛋白属于MADS-box转录因子中的STK进化系。包含1个由57个氨基酸残基组成的高度保守的MADS结构域;1个由82个氨基酸残基组成的次级保守区域的K结构域,在C端的转录激活区还含有另外2个高度保守的基序（AGⅠ和AGⅡ）。实时荧光定量检测结果显示,FaesSTK基因主要在甜荞lpls突变体的雄蕊、雌蕊和不同发育时期的幼果中表达,在根和花被片中仅能检测到微弱的转录信号,在叶和茎中不表达,其中在雌蕊和果实中的表达量极显著高于其他组织。推测该基因在花发育过程中可能主要参与调控甜荞lpls突变体雌蕊和果实的发育。     

锌指蛋白结构及功能研究进展

锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子,对基因调控起重要的作用。根据其保守结构域的不同,可将锌指蛋白主要分为C2H2型、C4型和C6型。锌指通过与靶分子DNA、RNA、DNA-RNA的序列特异性结合,以及与自身或其他锌指蛋白的结合,在转录和翻译水平上调控基因的表达。我们简要综述了近年来锌指蛋白结构、分类及其与核酸及蛋白质相互作用等方面的研究进展。     

锌指蛋白及人工锌指蛋白对微生物代谢影响的研究进展

锌指蛋白由于锌指结构域序列相对保守,识别DNA序列具有高度特异性,所以成为研究较广泛的DNA结合蛋白,但目前对锌指蛋白的研究多集中在真核细胞,而对微生物锌指蛋白,尤其是原核微生物锌指蛋白的研究相对较少。本文综述了近年来微生物锌指蛋白,尤其是原核微生物锌指蛋白的发现及功能的最新研究进展,以及人工锌指蛋白技术在微生物菌株改造中的应用。特定人工锌指蛋白不仅可调控微生物细胞中多基因控制的复杂性状,例如耐热性、乙醇和丁醇耐性、渗透胁迫耐受性等,还可以利用锌指结构域构建DNA脚手架系统,进而构建复合酶系统,从而提高催化效率和代谢物产量。目前报道的用于微生物代谢调控的人工锌指蛋白利用的都是哺乳动物的基因,未来根据不同微生物中天然锌指蛋白的序列进行人工锌指的设计,将拓展人工转录因子技术在微生物全局基因表达调控中的应用。     

甜荞FaesSTK基因在长花柱长雄蕊突变体lpls中的表达分析

采用RACE技术,从甜荞(Fagopyrum esculentum Moench)中克隆获得3种花型的STK同源基因Faes STK,并对其序列特征进行分析。结果显示,甜荞3种花型植株STK同源基因序列一致,全长为967 bp,包含长689 bp的完整开放阅读框,编码一个由225个氨基酸残基组成的D类MADS-box转录因子。蛋白序列比对及系统发育分析结果表明,Faes STK蛋白属于MADS-box转录因子中的STK进化系。包含1个由57个氨基酸残基组成的高度保守的MADS结构域; 1个由82个氨基酸残基组成的次级保守区域的K结构域,在C端的转录激活区还含有另外2个高度保守的基序(AGⅠ和AGⅡ)。实时荧光定量检测结果显示,Faes STK基因主要在甜荞lpls突变体的雄蕊、雌蕊和不同发育时期的幼果中表达,在根和花被片中仅能检测到微弱的转录信号,在叶和茎中不表达,其中在雌蕊和果实中的表达量极显著高于其他组织。推测该基因在花发育过程中可能主要参与调控甜荞lpls突变体雌蕊和果实的发育。     

斜纹夜蛾核多角体病毒DNA XbaI 4.0 kb片段锌指蛋白基因及重复序列分析

测定了斜纹夜蛾核多角体病毒 (Spodopteralituranucleopolyhedrovirus,SpltNPV)中山大学分离株基因组DNAXbaI4.0kb片段全序列 ,该片段包括一个锌指蛋白基因及三个区域的DNA重复序列 (SR1、SR2、SR3)。该锌指蛋白基因读码框为 2 196个核苷酸 ,编码 731个氨基酸的蛋白质 ,分子量为 83 .0 9kD ,该蛋白的等电点为 4.6 1。在其 5′非编码区内有一个杆状病毒早期启动子基序GAGT及一个TATA盒 ,在其终止密码的下游有 5个真核生物转录mRNA时poly(A)加尾信号AATAAA。在 2 2 3～ 2 41氨基酸残基之间有一个锌指蛋白基序 ,这一基序属于锌指蛋白基序中的C3HC4类 ,即环指 (Ringfinger)类基序。在 32 3～ 340氨基酸残基区域为一个核定位信号。该蛋白可能为一个高度折叠的蛋白质。在该片段中存在三个DNA重复序列区域 (SR1、SR2、SR3) ,其中SR1与SR3区域存在更大量的重复序列 ,SR1区域其中的一个重复序列长达 41bp ,SR1、SR3重复序列区域可能作为该病毒转录的增强子 ,或者作为DNA复制的起始点。     

斜纹夜蛾核多角体病毒 DNA XbaI 4.0 kb 片段锌指蛋白基因及重复序列分析

测定了斜纹夜蛾核多角体病毒(Spodopteralituranucleopolyhedrovirus,SpltNPV)中山大学分离株基因组DNAXbaI4.0kb片段全序列,该片段包括一个锌指蛋白基因及三个区域的DNA重复序列(SR1、SR2、SR3).该锌指蛋白基因读码框为2196个核苷酸,编码731个氨基酸的蛋白质,分子量为83.09kD,该蛋白的等电点为4.61.在其5′非编码区内有一个杆状病毒早期启动子基序GAGT及一个TATA盒,在其终止密码的下游有5个真核生物转录mRNA时poly(A)加尾信号AATAAA.在223～241氨基酸残基之间有一个锌指蛋白基序,这一基序属于锌指蛋白基序中的C3HC4类,即环指(Ringfinger)类基序.在323～340氨基酸残基区域为一个核定位信号.该蛋白可能为一个高度折叠的蛋白质.在该片段中存在三个DNA重复序列区域(SR1、SR2、SR3),其中SR1与SR3区域存在更大量的重复序列,SR1区域其中的一个重复序列长达41bp,SR1、SR3重复序列区域可能作为该病毒转录的增强子,或者作为DNA复制的起始点.     

POZ锌指蛋白在发育和肿瘤发生中的作用北大核心CSCD

POZ锌指蛋白是一类在进化中高度保守的蛋白,具有多种重要的生物学功能。POZ锌指蛋白主要作为一种转录抑制因子而存在,通过POZ结构域招募一些转录辅阻遏物而调节靶基因的表达。近年来的研究发现,POZ锌指蛋白在发育和肿瘤的发生中有着重要的作用,综述5个POZ锌指蛋白在肿瘤的发生和生物体发育中的作用及功能,为人们进一步了解POZ锌指蛋白的功能提供资料。     

基于HMM的齿肋赤藓VOZ转录因子的预测与分析

VOZ(Vascular plant One Zinc finger protein)作为与植物的进化与发育密切相关的基因,在极端耐旱荒漠苔藓植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)中对VOZ基因进行挖掘和分析有利于更好的揭示VOZ基因的进化关系,且可作为抗逆基因进行更为深入的分子生物学研究。在VOZ转录因子蛋白中VOZ-domain是一个保守的DNA结合结构功能域,利用VOZ-domain多序列联配构建隐马尔可夫模型序列谱能够很好的进行家族成员的识别和预测。利用拟南芥、小立碗藓和水稻等植物已知的转录因子序列信息构建HMM序列谱模型,对荒漠苔藓齿肋赤藓转录组进行比对搜索。最终得到一条新的齿肋赤藓VOZ转录因子ScVOZ1(NCBI/EBI检索号:HG764415),序列长度为1 495 bp,具有完整的VOZ-domain结构域。生物信息学分析表明其具有转录调控功能和核定位潜能。多序列比对、进化和保守基序分析表明,ScVOZ1蛋白序列与小立碗藓VOZ家族和拟南芥AtVOZ1相似度较高。本研究为进一步研究ScVOZ1基因的功能以及其进化起源奠定了基础。     

植物BBX转录因子基因家族的研究进展

转录因子在调控植物生长、发育及环境适应性等方面发挥重要作用。具有B-box结构域的一类锌指结构转录因子称为BBX,它们通过调控基因转录,与同类或其他转录因子的互作参与植物光形态建成、花发育、避荫效应、植物信号转导以及非生物和生物逆境响应等。文中从BBX蛋白结构、分类以及其功能方面对该类转录因子在植物中的作用进行了综述。     

植物MYB类转录因子研究进展

植物MYB转录因子以含有保守的MYB结构域为共同特征,广泛参与植物发育和代谢的调节。含单一MYB结构域的MYB转录因子在维持染色体结构和转录调节上发挥着重要作用,是MYB转录因子家族中较为特殊的一类。含两个MYB结构域的MYB转录因子成员众多,在植物体内主要参与次一代谢的调节和控制细胞的形态发生。含3个MYB结构域的MYB蛋白与c-MYB蛋白高度同源,可能在调节细胞周期中起作用。     

KRAB型锌指蛋白(KZNF)的研究进展

KRAB型锌指蛋白是哺乳动物中最大的转录调控因子家族, 它的多数成员在基因组上成簇分布。其结构特征是N端含有KRAB结构域, C端含有多个C2H2型锌指结构。KRAB结构域为一蛋白质-蛋白质相互作用区, 可以与多种协同转录抑制因子和转录因子结合, 使KRAB型锌指蛋白作为转录因子和/或转录调控因子发挥依赖于DNA结合的转录抑制功能, 在胚胎发育、细胞分化、细胞转化及细胞周期的调控中发挥重要功能。