2021年植物WRKY转录因子的结构及功效研究进展-转录因子名词解释.docx

植物WRKY转录因子的结构及功效研究进展:转录因子名词解释

　　摘要：植物WRKY家族因其参加多个防卫机制及生长发育等一系列生理生化反应而受到广泛的关注，叙述了WRKY家族的基础结构及其生物学功效。　　关键词：WRKY　W-box　胁迫　结构域
　　中图分类号：Q94　文件标识码：A　文章编号：1007-3973(2021)005-075-02
　　植物转录调整因子WRKY基因家族是多年来研究较为广泛的转录因子，其起源早于真核生物，在植物的进化中得到了较大的发展。Ishiguro等从甘薯中克隆到第一个WRKY转录因子编码基因SPF1，随即在不一样的植物基因组中克隆到WRKY基因，已报道从烟草、大麦、小麦、野生马铃薯、水稻、棉花、甘蔗、甘菊、沙漠豆类中分离出WRKY基因(李蕾等，2021)。研究发觉，WRKY结构域能专一的结合(T)(T)TGAC(C／T)序列(又称W-box)，参加多个生物及非生物逆境激发的应激反应。另外，在植物生长的主要生理生理生化活动中也发觉了WRKY基因的表示，如：植物形态建成、种子发育及赤霉素信号传导等。
　　1.　植物转录因子家族及其功效
　　伴随植物基因组研究的深入，对于转录调整因子的研究成为现今植物基因功效研究的关键之一。这些基因在植物基因组中多以家族形式广泛存在，在植物应答环境刺激反应过程中起着主要的作用。在植物中现已发觉的关键转录因子家族有ERF蛋白、碱性亮氨酸拉链蛋白、WRKY蛋白和MYB蛋白等。
　　2.　WRKY转录因子的结构特点
　　WRKY的结构域
　　WRKY蛋白家族属于锌指型转录调控因子，WRKY家族组员的一个主要特点，就是每个WRKY蛋白最少含有一个和DNA结合的WRKY结构域，WRKY结构域由60个氨基酸组成，在其N端有一个含有高度保守的WRKYGQK7肽区域，为其关键区域。其C末端为一个锌指结构(zincfingermotif)，其通常组成为CX4～5CX22～23HXlH。
　　WRKY蛋白和W-box的结合
　　研究表明，WRKY蛋白能特异的和DNA结合区的(T)(T)TGAC(C／T)序列结合，这一区域称为W-box，其中包含一个TGAC保守关键序列，它对于WRKY转录因子的结合必不可少。Yoda等(2021)发觉大多数WRKY转录因子的目标基因开启子中全部含有数量不定的W-box，它们之间或同向排列或形成回文结构。功效基因或其它调控因子基因开启子中存在W-box，WRKY转录因子和其结合来调整下游功效基因的表示或调控因子基因的表示，从而调整植物的抗逆及生长发育等多种生理生化反应。
　　3.　WRKY基因的起源和分子进化
　　WRKY基因家族组员基因的数量存在着较大的差异，在植物中分布较广。现在在真核单细胞衣藻、非光合真核生物黏霉菌、单细胞原生生物、低等植物苔藓植物和蕨类植物等基因组之中所发觉的WRKY基因均属于第I类，表明第I组WRKY基因可能是最初的蛋白表示形式，有可能起源于15-20亿年前未分化出植物界之前的真核细胞(UlkerandSomssieh。2021)。在高等植物中，第III类WRKY基因占其家族组员的20％，但部分低等植物如苔藓类植物中却并不存在，而拟南芥中几乎全部的该类蛋白全部和应答生物胁迫反应相关，这就表明该类WRKY基因在陆生植物