苦瓜McAGD8和小G蛋白McRABD2c基因全長cDNA的分離及序列分析

馮冬林　許端詳　高山

摘 要 構建并篩選苦瓜成熟果實cDNA文庫，分離獲得2個全長cDNA序列（命名為McRABD2c和McAGD8）。序列分析結果表明：McAGD8長度為1 695 bp，含有1個1 209 bp開放閱讀框，編碼403個氨基酸，該蛋白含有1個保守的Arf GAP結構域，與黃瓜CsAGD8-like具有90%的同源性，同甜瓜CmAGD8具有89%的同源性。McRABD2c長度為1 166 bp，含有1個609 bp開放閱讀框，推測編碼202個氨基酸，該蛋白含有Rab家族保守的RabSF（RabSF1-RabSF4）模體及特有的RabF模體（RabF1-RabF5）；5個G結構域和2個構象變構域（SwitchⅠ、SwitchⅡ）及C末端的CCX序列，同CsRABD2C-like同源性高達99%。氨基酸同源比對及進化分析結果表明McRABD2屬于小G蛋白，而McAGD8屬于Arf小G蛋白下游的效應基因。

關鍵詞 苦瓜；McRABD2c；McAGD8；序列分析

中圖分類號 Q781 文獻標識碼 A

Abstract Constructing and screening the ripe fruit cDNA library of Momordica charantia， Two full-length cDNA was isolated and designated as McAGD8 and McRABD2c separately. Sequence analysis showed that the McAGD8 is 1 695 bp in length with a complete 1 209 bp ORF and a Arf GAP domain， and encodes 403 amino acids. The comparison of deduced amino acids sequence revealed that the McAGD8 with 90% and 89% similarity respectively to the CsAGD8-like of cucumber and CmAGD8 of melon. The McRABD2c is 1 166 bp in length with a complete 609 bp ORF， and encodes 202 amino acids. McRABD2c protein included conserved RabSF（RabSF1-RabSF4）and RabF（RabF1-RabF5）motif of Rab GTPases subfamily， and five signature motif of phosphate loop（G1-G5）， two conformational switch（SwitchⅠ、SwitchⅡ）and C-terminal cysteines motif CCX. The McRABD2c showed 99% similarity with CsRABD2C-like of cucumber. Amino acids similarity and phylogenetic analysis indicated that McRABD2c is a small GTP-binding protein of Rab family， McAGD8 is a downstream effector of small GTP-binding protein Arf family.

Key words Momordica charantia； McRABD2c； McAGD8； Sequence analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.03.006

小G蛋白（small GTPases）是一類普遍存在于真核細胞內的單體GTP結合蛋白，屬于RAS超家族。該家族成員具有高度保守的結構及GTPases水解活性。小G蛋白家族成員眾多，根據結構和功能的相似性可以分為Ras、Rab、Rho、Arf和Ran 5個不同的亞族[1]。

Rab GTPases家族是小G蛋白家族中最大的一個成員，廣泛分布于從酵母、植物、植物及人類的真核生物中。植物Rab家族由8個亞族組成，命名為RabA、RabB、RabC、RabD、RabE、RabF、RabG、RabH。已有研究結果表明，Rab家族蛋白參與不同的運輸途徑，包括內吞作用、細胞質分裂、后高爾基體運輸到細胞質膜和液泡[2]。還參與植物生長發育過程，如胚胎發育、花粉管萌發、根毛發育等和各種脅迫應答反應[3-9]。

小G蛋白在細胞信號轉導過程中發揮“分子開關”作用，通過上游鳥苷酸交換因子（guanine nucleotide exchange factors，GEFs）將非激活態（GDT-bound）小G蛋白激活為激活態（GTP-bound），并通過與下游效應子GAPs（GTPases activating proteins）將激活態的GTP水解為非激活態的GDP和Pi來調解小G蛋白周期循環[10]。ArfGAPs基因所含GAP結構域，應答激活Arf GTPase，其他結構域參與蛋白-蛋白互作和蛋白-油脂互作[10-11]。……