The Arabidopsis thaliana genome contains at least 29 active genes encoding SET domain proteins that can be assigned to four evolutionarily conserved classes

doi:10.1093/nar/29.21.4319

.2001年11月1日；29(21):4319-33.

doi:10.1093/nar/29.21.4319。

拟南芥基因组包含至少29个编码SET结构域蛋白的活性基因，这些蛋白可被划分为四个进化上保守的类别

L O Baumbusch公司¹, T托尔斯滕森, V克劳斯, 费舍尔, K Naumann公司, R阿萨尔库, I舒尔茨, G路透社, R B阿伦

附属公司

PMID： 11691919
预防性维修识别码： PMC60187型
内政部： 10.1093/nar/29.21.4319

拟南芥基因组包含至少29个编码SET结构域蛋白的活性基因，这些蛋白可被划分为四个进化上保守的类别

L O Baumbusch公司等。核酸研究. 2001.

.2001年11月1日；29(21):4319-33.

doi:10.1093/nar/29.21.4319。

作者

L O Baumbusch公司¹, T托尔斯滕森, V克劳斯, 费舍尔, K瑙曼, R阿萨尔库, I舒尔茨, G路透社, R B阿伦

附属

¹挪威N-0315 Blindern，邮政信箱1031，奥斯陆大学生物系分子生物学部。

PMID： 11691919
预防性维修识别码： PMC60187型
内政部： 10.1093/nar/29.21.4319

摘要

SET结构域是存在于染色体蛋白质中的保守氨基酸基序，在基因表达的表观遗传控制中发挥作用。根据果蝇成员E（Z）、TRX、ASH1和SU（VAR）3-9，这些蛋白质可分为四类。在酵母和哺乳动物中都发现了这四类同源基因，但在植物中没有发现。通过对拟南芥基因组的BLASTP筛选，鉴定出37个基因：3个E（z）同源物、5个trx同源物、4个ash1同源物和15个类似于Su（var）3-9的基因。7个基因被指定为trx相关，3个被指定为ash1相关。之前只描述了四个基因。我们的分类基于SET结构域、富含半胱氨酸区域和其他保守结构域的特征，包括一个新的YGD结构域。RT-PCR分析、cDNA克隆和匹配的EST表明，至少29个基因在不同组织中具有活性。拟南芥中大量的SET结构域基因可能参与了植物发育过程中基因活性的表观遗传控制，这在一定程度上可以解释为广泛的基因组复制。此外，8个SU（VAR）3-9类基因编码区中缺少内含子表明新基因是通过逆转录转座子进化而来的。许多蛋白质中假定的核定位信号和AT-hook的鉴定支持了预期的核定位，这在选定的蛋白质中得到了证实。

PubMed免责声明

数字

图1
的结构*拟南芥*SET结构域蛋白。从EMBL和MIPS数据库注释中获得的蛋白质序列，经EST、RT-PCR产物和cDNA序列调整后，进行保守域分析（见材料和方法）。蛋白质的长度和结构域的位置按比例显示，除非用\\表示。SET，SET域；EDII，E（Z）域II；Cys（E（Z）），E（Z”）类蛋白质中富含半胱氨酸的区域；半胱氨酸（ASH），ASH1类蛋白质中富含半胱氨酸的区域；PHD，PHD手指；ePHD，加长PHD手指；SET相关富含半胱氨酸（SAC）区域的N-末端部分；PWWP，PWWP域；YDG、YDG域；NLS，二分核定位信号；ZiFi、锌指；AT、AT-hook；一条、两条或三条水平线指示C末端SAC中半胱氨酸的数量。根据结构域搜索，ASHH3的富含Cys的结构域并不重要，但与其他ASHH蛋白的富含Cys-的结构域对齐良好。

图2
的SET结构域蛋白之间的关系*拟南芥*和其他生物。该树是使用ClustalX程序构建的，该程序基于ClustalX对SET域的对齐和手动调整。图中显示了引导值（1000=100%）。显示大于60%的值。E（Z），果蝇E（Z），第42124页；EZH2，人类E（Z）同源物2，Q15910；MES-2，线虫母体效应不育2E（Z）同源物，AAC27125.1；TRX公司，果蝇TRX，P20659；HRX，人TRX同源物，Q03164；设置1，*面包酵母*TRX同源物，NP_011987.1；ASH1，果蝇ASH1，AAF49140.2；设置2，*面包酵母*ASH1同源物，YJL168c；SU变量3-9，果蝇SU（VAR）3-9，P45975；SUV39H，人SU（VAR）3-9同源物，AAF06805.1；G9a，人SET结构域蛋白，NP_006700；CLR4、，*S.pombe公司*SU（VAR）3-9同源，T43700。

图3
四类SET域蛋白的SET域和侧翼富含半胱氨酸区域的比对。所有蛋白质的SET结构域与GWG基序（位置149–151）完全对齐，而富含半胱氨酸的结构域N末端与SET结构区在每个组内对齐，以显示该区域的类别特征。TRX类缺少这样一个区域。还请注意位置300处的C-SAC图案，这在E（Z）类中是缺失的。保护程度分为四个级别（100、80和60%，未保护），其中100%为最深的灰色阴影。共识行中的大写字母和小写字母分别表示所有组中100%和80%的保护率。共识线中的数字表示Blosum 62评分表定义的保守相似组。黄色，ASH1类蛋白质；绿色TRX类蛋白质；蓝色，E（Z）类蛋白；红色，SU（VAR）3-9类蛋白；橙色，突变后消除TRX-SET结构域的自结合和SNR1相互作用以及SUV39H HMTase活性损失的残基（20,47）；深蓝色，H残基改为R后增加SUV39H（20）的HMTase活性。（..）表示在SU（VAR）3-9类序列中，在对齐下方标记**的区域中省略了短段非服务氨基酸，以便与一页上的图相符。

图4
（相反）SET结构域蛋白质中的结构域对齐。(一)YDG域。请注意，SUVH10的前六个氨基酸（GLVPGV）来自另一个阅读框，然后是来自与注释ORF（T6P5.10）相同的框的11个氨基酸（DVGDIFFFRGE）。HsICBP90，人类智者 *在体外*CCAAT结合蛋白90，AAF28469.1；95毫米，穆斯肌肉核结合蛋白95，AAK55743.1；惠普博士，*双球菌属* *耐辐射药物*保守假设蛋白，AAC28190。(B类)PHD手指。(C类)PWWP域。WHSC1，人WHSC1蛋白，DD19343。(D类)ePHD手指。(E类)AT-hooks。阴影和一致线见图3。

图5
RT-PCR表达分析。(一)用溴化乙锭染色的琼脂糖凝胶显示*超高速1型*,*SUVH2系列*,*越野车3*,*越野车4*,*SUVH5系列*和*亲环素*（阳性对照；63）使用基因特异性引物通过RT-PCR扩增。对从种子（E）、根（R）、叶（L）、茎（S）、花蕾（F）、花序（I）和绿西力克（P）中分离的经DNase I处理的总RNA进行RT-PCR反应。A负极（H₂O） RT-PCR反应右侧显示阳性（基因组DNA，G）对照反应。PCR片段大小以bp为单位给出。注意以下无内含片段*SUVH1型*和*SUVH5系列*.PCR引物*SUVH2系列*和*越野车3*设计用于分别扩增其3′-和5′-UTR，其中内含子位于基因组序列中（见正文）。(B类)显示所选RT-PCR片段（R）的琼脂糖凝胶*ATX公司*,*ATXR公司*,*ASHH公司*和*SUVR公司*mRNA，通过基因特异性引物扩增。使用磁性寡核苷酸（dT）珠对从花芽中分离的mRNA进行RT-PCR反应。注意，由于内含子的存在，每个基因组片段（G）都比用相同引物获得的相应RT-PCR片段长。尺寸标记为ΦX174 DNA消化海III和λDNA消化*Hin公司*d三。

图5
RT–PCR表达分析。(一)用溴化乙锭染色的琼脂糖凝胶显示*SUVH1型*,*SUVH2系列*,*越野车3*,*越野车4*,*SUVH5型*和*亲环素*（阳性对照；63）使用基因特异性引物通过RT-PCR扩增。对从种子（E）、根（R）、叶（L）、茎（S）、花蕾（F）、花序（I）和绿西力克（P）中分离的经DNase I处理的总RNA进行RT-PCR反应。A负极（H₂O） RT-PCR反应右侧显示阳性（基因组DNA，G）对照反应。PCR片段大小以bp为单位给出。注意以下无内含片段*SUVH1型*和*SUVH5系列*.PCR引物*SUVH2系列*和*越野车3*设计用于分别扩增其3′-和5′-UTR，其中内含子位于基因组序列中（见正文）。(B类)显示所选RT-PCR片段（R）的琼脂糖凝胶*ATX公司*,*ATXR公司*,*ASHH公司*和*越野车*mRNA，通过基因特异性引物扩增。使用磁性寡核苷酸（dT）珠对从花芽中分离的mRNA进行RT-PCR反应。注意，由于内含子的存在，每个基因组片段（G）都比用相同引物获得的相应RT-PCR片段长。尺寸标记为ΦX174 DNA，用海III和λDNA消化*Hin公司*d三。

图6
植物GFP报告系统在洋葱表皮瞬时表达分析中SET结构域蛋白的核定位。用单独表达GFP的DNA构建物轰击洋葱表皮细胞层后GFP活性的组织化学定位(一)CLF与GFP的融合(B类)SUVH1与GFP的融合(C类)SUVH2与GFP的融合(D类)，SUVH3与GFP的融合(E类)和融合果蝇SU（VAR）3-9至GFP(F类)如图所示。利用Nomarski光学元件在轰击后2小时显示GFP荧光。

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1. Wallrath L.（1998）揭示异染色质的奥秘。货币。操作。遗传学。发展，8147-153。-公共医学
1. Weiler K.S.和Wakimoto，B.T.（1995）《果蝇的异染色质和基因表达》。每年。修订版Genet。，29, 577–605.-公共医学
1. Aagaard L.、Laible，G.、Selenko，P.、Schmid，M.、Dorn，R.、Schotta，G.，Kuhfittig，S.、Wolf，A.、Lebersorger，A.、Singh，P.B.等（1999）果蝇PEV修饰物Su（var）3-9的哺乳动物功能同源物编码与异染色质成分M31复合的着丝粒相关蛋白。EMBO J.，1923-1938年，第18期。-项目管理咨询公司-公共医学
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[2] Henikoff S.（1996）果蝇的位置效应杂色。Russo，V.E.A.（编辑），《基因调控的表观遗传机制》。冷泉港实验室出版社，纽约州冷泉港，第319-334页。

[3] Wallrath L.（1998）揭示异染色质的奥秘。货币。操作。遗传学。发展，8147-153。-公共医学

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