植物14-3-3蛋白結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展

孫熔謙, 晉歡歡, 張 靜, 王 琴, 張 莉

(1.福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;2.福建農(nóng)林大學(xué)基礎(chǔ)林學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)研究中心,福建 福州 350002)

14-3-3蛋白在1967年首次被Moore和Perez分離獲得,是一種酸性可溶蛋白,分子質(zhì)量為 25～32 ku[1]。14-3-3蛋白廣泛存在于真核生物中,動物14-3-3蛋白通常有7個亞型,包括τ、ε、β、γ、σ、η和ζ,植物14-3-3蛋白的亞型更多[2]。例如,擬南芥(Arabidopsisthaliana)中有13個亞型[3],番茄(Solanumlycopersicum)中有12個亞型[4],煙草(Nicotianatabacum)中有17個亞型[5],香蕉(MusaacuminataL.)中有25個亞型[6]。

雖然不同物種中14-3-3蛋白種類數(shù)目不同,但前人根據(jù)14-3-3蛋白保守核心區(qū)域差異進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析,將14-3-3蛋白家族分為兩大類:ε類群和非ε類群[7]。非ε類群成員基因結(jié)構(gòu)中包含高度保守的4個外顯子和3個內(nèi)含子,ε類群成員基因的N端還含有兩個額外的內(nèi)含子。已有研究表明這兩個類群14-3-3蛋白與同種靶蛋白的結(jié)合區(qū)域存在差異,導(dǎo)致它們與同種靶蛋白的親和能力也存在差異[8]。擬南芥中的14-3-3蛋白具有兩種命名法:第1種被稱為一般調(diào)節(jié)因子(general regulatory factor, GRF),以阿拉伯序號表示,如GRF3;第2種以希臘字母表示,如14-3-3λ[2]。目前這兩種命名法均在使用。擬南芥14-3-3蛋白家族中的ε亞型包括GRF9～13,非ε亞型包括GRF1～8[7]。擬南芥14-3-3蛋白家族的分類如圖1所示。

圖1 擬南芥14-3-3蛋白家族的分類Fig.1 Classification of Arabidopsis 14-3-3 protein family

1 14-3-3蛋白結(jié)構(gòu)

14-3-3蛋白在不同物種中高度保守,整體上可分為3個區(qū)域(圖2A):可變N端(NTD)、保守核心區(qū)(core domain)和可變C端(CTD)。不同14-3-3蛋白的N端和C端高度可變,其N端參與14-3-3蛋白二聚體的形成,C端參與與靶蛋白的相互作用。不同物種14-3-3蛋白的結(jié)構(gòu)類似,以同源或異源二聚體的形式存在,形成的杯狀二聚體具有兩個極性溝槽(圖2B),14-3-3蛋白與靶蛋白互作的關(guān)鍵氨基酸殘基通常位于極性溝槽內(nèi)[9]?！?br>