稻瘟菌Rho族蛋白及其编码基因表达特点

Rho族蛋白是Ras超家族小G蛋白最主要成员,在真核生物中极为保守,包括Rho、Rac、Cdc42等,作为分子开关,参与细胞极性、细胞运动、细胞形状、细胞间及细胞与其基质互作等多个信号转导途径。基因组数据库分析显示,稻瘟菌中含有30余个小G蛋白,其中7个可能是Rho族蛋白,包括Cdc42、Rac1及5个Rho亚家族蛋白。结构分析表明,7个推导的Rho族蛋白均具有典型结构域。进一步以半定量RT-PCR分析了稻瘟菌7个Rho族蛋白编码基因在菌丝、分生孢子、芽管以及附着胞等不同生长发育阶段的表达情况。结果表明,Rho族蛋白编码基因具有不同的表达模式。通过BLASTP搜索GenBank等数据库,获得迄今已公布的真菌Rho1、Cdc42和Rac1蛋白序列,建立了系统发育树,一定程度地反映了真菌进化关系,说明在真菌进化中Rho族蛋白的结构与功能也经历了共同演化的过程。

稻瘟病菌中一个假定Rho GTP酶激活蛋白与Rho族蛋白的互作关系

Rho族蛋白是重要的分子开关,受GTP酶激活蛋白(GAP)调控。MGG_09303在稻瘟病菌中编码一个假定的Rho GTP酶激活蛋白。为探讨其与Rho族蛋白的互作关系,本文首先将基因MGG_09303与酵母中RhoGAPs蛋白序列进行多重比对,结果表明MGG_09303与酿酒酵母中的RhoGAP蛋白的氨基酸同源性较高的有BEM3(29%)、BEM2(28%)、LRG1(27%),而相似性较高的有RGD2(53%)、LRG1(52%),还发现MGG_09303与酿酒酵母中的RhoGAP具有共同的保守的精氨酸。据此初步预测它有可能与Rho1和Rho3存在互作,本研究构建了pGADT7-MGG_09303捕获表达载体,利用酵母双杂交技术将捕获载体pGADT7-MGG_09303分别与Rho族蛋白持续激活态(CA)和失活态(DN)诱饵载体共转AH109酵母细胞,进行双杂交实验。结果表明,MGG_09303蛋白与Rho1和Rho3的持续激活态(CA)互作,而不与其负显性失活态(DN)互作,研究结果验证了预测的结果,为进一步研究RhoGAP蛋白对Rho族蛋白负调控的分子机制奠定了重要的基础。