刘媛媛 杨冬杰 左东云 程海亮 张友平 吕丽敏 王巧连 宋国立

（中国农业科学院棉花研究所 棉花生物学国家重点实验室，安阳 455000）

棉花是重要的经济作物，棉纤维品质的好坏直接关系到其经济产量和使用价值。因此，筛选出棉花纤维发育相关基因，研究不同类型的相关基因在棉纤维发育中的作用，对纤维品质改良具有重要意义。丝氨酸苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase，STPK）在细胞代谢、基因表达、细胞的生长分化及逆境胁迫响应方面［1］发挥重要作用。了解STPK在棉纤维发育中的作用，研究他们的表达特征将为棉纤维形成的遗传机制提供更宽广的理论基础。

STPK的活性中心由11个保守的亚结构域组成，通过结合ATP及Mg2+，可以转移ATP的可-磷酸到丝氨酸苏氨酸的羟基上。该活性中心由2个区（N端区域和C端区域）及二者之间的Linker（位于亚结构域V）组成［2］。亚结构域Ⅰ，序列特征为：GxGxxG，是ATP结合的位点；亚结构域Ⅱ中的赖氨酸（K）用于磷酸基的转移［3］；亚结构域Ⅵ（序列特征为：DLKPEN）中的天冬氨酸（D），可以通过Mg2+盐桥与ATP相互作用；位于近C端的亚结构域Ⅶ、Ⅷ为STPK的重要活性位点。亚结构域Ⅶ作为Mg2+结合位点，其序列特征为：DFD（天冬氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸）或DFG（天冬氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸）；亚结构域Ⅷ中高度保守的APE序列可以作为蛋白激酶活性位点的标志序列；亚结构域Ⅷ紧邻N端有一个T-loop，其保守序列为：SxSFVGTxEY。研究表明T-loop的磷酸化导致α-C helix构象的改变，从而使激酶处在稳定的开放状态用于与受体结合。亚结构域Ⅶ和Ⅷ活性位点间的氨基酸数目不定、相似性不高，属于T-loop及Mg2+结合Loop之间的插入序列［4］。……