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《植物myb轉(zhuǎn)錄因子研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第11卷第2期杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol_l1NO.22012年3月JournalofHangzhouNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2012DOI:11.3969/j.issn.1674—232X.2012.02.011植物MYB轉(zhuǎn)錄因子研究劉守梅,孫玉強(qiáng),王慧中(杭州師范大學(xué)藥用觀賞植物系統(tǒng)生物學(xué)杭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州310036)摘要:轉(zhuǎn)錄因子是通過轉(zhuǎn)錄水平或轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控目的基因的表達(dá)來調(diào)控植物生長發(fā)育及生理代謝的.MYB(v—mybavianmye1oblastosisvir
2、aloncogenehomolog)轉(zhuǎn)錄因子是最大的植物轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一,參與了細(xì)胞分化、細(xì)胞周期的調(diào)節(jié),激素和環(huán)境因子應(yīng)答,并對(duì)植物次生代謝以及葉片等器官形態(tài)建成具有重要的調(diào)節(jié)作用.文章對(duì)MYB的發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)特征和功能研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,為進(jìn)一步開展MYB基因的克隆、功能研究和利用提供參考.關(guān)鍵詞:植物;轉(zhuǎn)錄因子;MYB;研究中圖分類號(hào):Q37文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1674232X(2012)02—0146O5轉(zhuǎn)錄因子又叫做反式作用因子,是指能夠與真核基因啟動(dòng)子區(qū)域的順式作用元件發(fā)生特異相互作用的DNA結(jié)合蛋白,通過它們之間以及與其他相關(guān)蛋白之間的
3、作用,激活或抑制轉(zhuǎn)錄.在植物的生長發(fā)育過程中,之所以各細(xì)胞之間出現(xiàn)了特定的分化,就是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)存在時(shí)空的差異.而導(dǎo)致這種差異的主要原因之一就是轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄水平或轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)節(jié)作用.近年來,人們相繼從高等植物中分離出一系列調(diào)控干旱、高鹽、低溫、激素、病原反應(yīng)、發(fā)育等相關(guān)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子.MYB基因早在1941年便從引起禽急性成髓細(xì)胞白血病病毒AMV和E26中被成功鑒定出來.Kl—empnauerll等又從禽成髓細(xì)胞瘤病毒(avianmyelob1astosisvirus)中鑒定出一個(gè)commantransforming基因,命名為v—my
4、b原癌基因.自從Paz—Ares等從單子葉植物玉米中克隆出與色素合成有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子ZmMYBC1基因以后,大量MYB從各種植物中相繼得到分離和鑒定,在擬南芥中就已分離鑒定出196種MYB轉(zhuǎn)錄因子.功能研究表明,MYB參與了植物次生代謝,激素和環(huán)境因子應(yīng)答,并對(duì)細(xì)胞分化、細(xì)胞周期以及葉片等器官形態(tài)建成具有重要的調(diào)節(jié)作用.最近的研究發(fā)現(xiàn),MYB轉(zhuǎn)錄因子參與了植物花色素積累過程,在植物中可能是一個(gè)重要的抑制花青素合成的因子].1植物中的MYB轉(zhuǎn)錄因子早在20多年前,第一個(gè)編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因被鑒定出來,1O年前擬南芥的全基因組信息發(fā)布以后,收稿日期:201110
5、12基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30870l80、31070298);浙江省教育廳科研項(xiàng)目(Y201121442);杭州科技計(jì)劃項(xiàng)目(20080432T06、20101032I325、20110232B12).通信作者:王慧中(1962),男,教授,博士,主要從事植物分子生物學(xué)研究.Email:whz62@163.com第2期劉守梅,等:植物MYB轉(zhuǎn)錄因子研究147植物的MYB基因首次被詳細(xì)的描述和分類[4].此后,植物中有關(guān)于MYB轉(zhuǎn)錄因子的基因功能研究逐漸豐富.在多種植物物種中MYB蛋白的作用都通過基因組學(xué)和分子生物學(xué)分析的方法被研究鑒定出來,例
6、如在擬南芥、大豆、棉花、玉米、栽培稻、矮牽牛、葡萄、白楊和蘋果中都有報(bào)導(dǎo)_5].2結(jié)構(gòu)和演化植物中的轉(zhuǎn)錄因子主要分為bHLH(堿性螺旋一環(huán)一螺旋)、MYB蛋白、Zinc—finger(鋅指蛋白)、bZIP(堿性亮氨酸拉鏈)、WRKY、DREB、NAC等.MYB是植物轉(zhuǎn)錄因子中最大的家族之一,大多數(shù)植物的MYB以在其N端含有一段約51~52個(gè)氨基組成的MYB結(jié)構(gòu)域?yàn)楣餐卣?圖1),MYB蛋白的分類主要是根據(jù)這個(gè)高度保守的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域,這個(gè)結(jié)構(gòu)域通常是由至多4個(gè)氨基酸殘基序列的重復(fù)(R)組成,每一個(gè)都形成3個(gè)a一螺旋,每一個(gè)重復(fù)的第二個(gè)和第三個(gè)螺旋形成
7、一個(gè)帶有3個(gè)有規(guī)律的間隔色氨酸殘基(或疏水的)的螺旋一轉(zhuǎn)角一螺旋(HTH)結(jié)構(gòu),形成一個(gè)3DHTH疏水核心結(jié)構(gòu)(圖2)_8],對(duì)維持HTH的構(gòu)型有極為重要的意義.NIIR1R2Rs■■硼cffDBDTADNRDKIK2KR1~3:三個(gè)串聯(lián)的、不完全重復(fù)的MYB區(qū)域;DBD:DNAbindingdomaina:主鏈;b:疏水核心TAD:Transactivationdomain;NRD:Negativeregulatorydomain圖2核磁共振(NMR)得到的c_MYB圖1MYB轉(zhuǎn)錄因子功能域結(jié)構(gòu)示意圖蛋白的R1、R2和R3亞基’]Fig.1Functi
8、onaldomainmapofMYBtranscriptionFig.21]he