【摘 要】
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TCP家族是一类广泛存在于不同植物体内的转录因子,它的功能涉及植株形态、细胞增殖和激素调控等诸多过程。TCP家族成员之间有一段高度保守的TCP结构域位于N端。该TCP结构域由
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TCP家族是一类广泛存在于不同植物体内的转录因子,它的功能涉及植株形态、细胞增殖和激素调控等诸多过程。TCP家族成员之间有一段高度保守的TCP结构域位于N端。该TCP结构域由N端的碱性区域(basic region)和 Helix-Loop-Helix(HLH)基序构成,一直以来认为其采取bHLH的经典构象。TCP结构域的主要功能是识别和结合DNA,进行细胞周期调控等功能活动相关结构蛋白的转录调控。目前,TCP蛋白的功能研究不断取得进展,但是TCP结构域三维结构一直没有被解析。本文利用X射线蛋白质晶体学技术,成功解析了水稻OsPCF6蛋白TCP结构域的晶体结构。解析的TCP结构域蛋白结构与之前预测的basic Helix-Loop-Helix(bHLH)结构比较发现:TCP结构域N端的碱性区域形成β-strand而不是bHLH中的α-helix,同时HLH基序两个helix之间形成的角度不同。这说明TCP结构域并非采用bHLH结构。有趣的是,我们发现TCP结构域结构与ribbon-helix-helix(RHH)的构象十分相似。尽管TCP结构域二聚体的碱性区域形成的是3个连续的短β-strand取代了 RHH家族的单个长的ribbon,而且TCP结构域与RHH结构域的一级序列几乎没有相似性,但是在整体结构上,特别是HLH基序,TCP结构域与RHH构象具有较高的拓扑结构相似性。因此,TCP蛋白应该归类为RHH转录因子超家族。以DNA链和TCP结构域计算机模型构建得到的TCP-DNA复合体为基础,加上定点突变和等温滴定量热法(ITC)的实验,发现R16,R17和R19三个氨基酸残基是TCP结构域与DNA结合的关键位点。我们的研究有助于从结构上更深入的理解TCP家族功能多样性的机理。
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