玉米大斑病菌热激蛋白Hsp70的鉴定和结构分析

摘要

【目的】对玉米大斑病菌Hsp70(Setosphaeria turcica Hsp70,StHsp70)基因家族进行结构鉴定和功能分析,为进一步阐明StHsp70在玉米大斑病菌生长发育和致病过程中的作用奠定基础。【方法】利用玉米大斑病菌基因组数据库获得StHsp70基因家族成员,利用生物信息学方法进行理化性质、亚细胞定位、系统进化、保守基序和结构域分析,构建三级结构模型,并预测启动子等顺式作用元件。【结果】StHsp70基因家族包括11个成员,分别为StHsp70-1~StHsp70-11,多数定位于细胞质,其次为内质网、线粒体和细胞核。系统进化分析结果表明,StHsp70家族成员可分为7类,其中Class A~F分别与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)热激蛋白SSA、SSB、SSC、KAR2、SSE、SSZ高度同源,而Class G在酵母中未发现其同源蛋白。结构预测分析发现,StHsp70家族成员都含有保守基序Motif 5,而Motif 6只存在于Class A~D中,Class G仅含有2~4种基序,与其他StHsp70家族成员存在显著差异。N端的NBD结构域类型在玉米大斑病菌和酵母不同Hsp70类型间存在显著差异,可能与亚细胞定位有关。不同类型StHsp70的C末端结构和延伸性变化较大,特别是Class G的StHsp70与其他类型具有显著区别,可能与底物的多样性有关。【结论】玉米大斑病菌Hsp70家族11个成员可以分为7类,其中Class G的4个成员在理化性质和结构特征上都与其他成员具有显著的区别,表明StHsp70属于多功能分子伴侣家族。