今天阅读的文献是14年发表在《Biochem Soc Trans》上的《Same same but different: sperm-activating EC1 and ECA1 gametogenesis-related family proteins》的一文。
在植物中存在多个CRPs(cysteine-rich proteins),约占基因组蛋白的2%-3%,包含一些在动物中没有同源基因的蛋白,例如thionins, nsLTPs (non-specific lipid-transfer proteins) 和 snakin/GASA (giberellic acid stimulated in Arabidopsis) family proteins。在模式植物拟南芥中约存在745个CRP,分别属于516不同的家族。其中defensins and DEFL (defensin-like) 大概有272个,nsLTP family 大约127个 and by 以及 ECA1 (early culture abundant 1) gametogenesis related family genes 大约有124 个。很多DEFLs, nsLTPs 和 ECA1在生殖组织有表达。ECA1目前在生殖组织的功能研究较少,主要集中在EC1上,EC1是卵细胞特异表达的一类小肽,对于精卵融合的过程非常重要。
EC1最早发现于大麦,被认为可能作为一个阿拉伯糖蛋白在小孢子的发生中起作用。但是通过转录组的分析,发现EC1主要在卵细胞中表达,此外在烟草水稻中也找到了EC1-like的蛋白,暗示了功能的保守性。通过比对小麦,拟南芥,烟草,水稻的EC1发现,不仅具有保守的cys,而且含有两个非常保守的motif,因此这些基因的确是功能保守的。
保守性序列分析ECA1这一家族主要包含DUF1278 和 DUF784,将之归类到醇溶谷蛋白超家族中,醇溶谷蛋白的序列相似性非常低,仅包括4个阿尔法螺旋以及8个保守的C1 . . .C2 . . .C3C4 . . .C5XC6 . . .C7 . . .C8序列。prolamin-like的蛋白缺少C5XC6,三对二硫键可能形成较为松散的构像。除了EC1以外还存在C1W. . .C2 . . .C3C4 . . .C5W. . .C6的7个保守的小肽,称之为ECR(related),其中的一些成员特意的在助细胞中表达,但是具体功能是什么,还不清楚。
通过检测不同植物中ECA,发现在水稻和苜蓿中成员较少,因此EC1很可能在拟南芥中特异性地进行扩张事件。值得注意的是,很多ECA小肽在助细胞定位,暗示这可能受到MYB98的调控。
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