植物转录因子TIFY家族蛋白结构和功能的研究进展
2020-12-21杨锐佳张中保吴忠义
杨锐佳 张中保 吴忠义
(1. 北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心,北京 100097;2. 首都师范大学生命科学学院,北京 100048)
转录因子(Transcription factors)是RNA聚合酶在真核生物特异启动子上起始转录所需要的作用因子,由DNA结合区(DNA-binding domain,DBD)、转录调控区(Tanscription regulation domain,RD)、寡聚化位点(Oligomerization site,OS)和核定位信号区(Nuclear localization signal,NLS)组成。TIFY蛋白是植物中一类特异性转录因子,曾被称为花序分生组织中表达的锌指蛋白(Zinc-finger protein expressed in inflorescence meriste,ZIM)家 族,属于植物特异的GATA转录因子家族,后因其存在一个高度保守的功能结构域TIFY域,即TIF[F/Y]XG氨基酸序列,所以被命名为TIFY基因家族[1]。TIFY只发现于陆生植物中,在拟南芥中首次鉴定出了TIFY基因ZIM(AT4G24470)[2],随后TIFY基因陆续在水稻、杨树和小麦等中被鉴定出来[3]。根据保守结构域的组成将TIFY家族蛋白分为4个亚家族:TIFY、JAZ、ZML和PPD,且可分成两个亚群,亚群I包含C2C2-GATA结构域,亚群II不含该结构域。本文通过回顾近年研究成果,从TIFY蛋白的结构特征、分布及在调控植物的生长发育,响应各种逆境胁迫和不同激素信号等方面的生物学功能进行综述,旨在对TIFY蛋白家族深入的研究与利用奠定理论基础。
1 TIFY蛋白的结构特征
根据保守结构域的组成可将TIFY家族蛋白分为4个亚家族:TIFY、JAZ、PPD和ZML(图1)。其中TIFY蛋白包含高度保守的TIFY结构域,此结构域含28个氨基酸和一个核心基序TIF[F/Y]XG,预测分析表明TIFY结构域二级结构为α-α-β[4]。JAZ蛋白为不含DNA结合结构域的阻遏蛋白,因此必须依赖于蛋白间的相互作用来行使功能[1],除包含TIFY结构域外,在其C端还存在一个保守Jas结构域,由12-29个残基组成,可与MYC2蛋白发生互作,能参与到JA信号传导途径中,还可以与MYB[5]、EIN3、EIL1等转录因子互作,并且其Jas结构域中存在细胞核定位信号,使JAZs具有核定位特性[6]。……
