转录因子DREB1A和DREB2A调控机制的比较分析
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个 Ａ ２Ｅ Ｅ Ｐ类 转 录 因 子， 划 分 为 ５个 亚 族 ：Ｐ Ｐ／Ｒ Ｂ 并 Ａ ２亚
启 动 下游 基 因转 录 。 然 Ｄ Ｅ １ 虽 Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ都 含 有 酸 性 激 活 结 构 域 ， 是 它 们 的转 基 因植 株 表现 不 同 的 但
表 型变 化 。
逆 相 关 基 因 的 调 控 区 域 发 现 了 Ｄ Ｅ顺 式 作 用 元 件 ， Ｒ
３ １ Ｄ Ｅ １ 和 Ｄ Ｅ ２ 调 控 下 游 基 因 表 达 的分 子 ． Ｒ ＢＡ Ｒ ＢＡ 机制 Ｄ Ｅ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ 在 细胞 外 均 与 Ｄ Ｅ结 合 ． Ｒ Ｂ１ Ｒ ＢＡ Ｒ
如拟 南 芥 的 ｒＪ ．ｄ ７ ｎ ．ｏ６６ ｅｒ５ ｄ Ｏ ｒ Ｊ ， １ｃｔ ． ．ｏｌａ以 及 ｒ２ Ａ ｄ９ 等 。Ｓ ｋ ｍａ等人分 析拟南 芥 基 因组 全 序列 发现 ， １５ ａｕ 有 ４
摘要
ＤＲ Ｂ 转 录 因子 即干 旱 应 答 元 件 结合 蛋 白质 ， 能特 异 结合 启 动 子 中含 有 ＤＲ ＣＲＴ 顺 式 Ｅ 它 Ｅ／
元 件 ， 活许 多逆 境 诱 导基 因的表 达 ， 强植 物 对 逆境 的 忍耐 力 。 ＤＲＥ １ 和 ＤＲＥ ２ 转 录 因子 结 激 增 从 ＢＡ ＢＡ
ｄｎ ） 因 Ｄ Ｅ Ｉ 和 Ｄ Ｅ ２ Ｄ Ｅ ｉｇ 基 Ｒ ＢＡ Ｒ Ｂ Ａ。 Ｒ Ｂ类 转 录 因 子基 因属 于 Ａ ２ Ｅ Ｅ 类 基 因家 族 ， 够 与 抗 逆 基 因启 动 Ｐ ／Ｒ 能 子 区 域 中的 Ｄ Ｅ顺 式 作 用 元 件 结 合 ． 与 干 旱 、 盐 Ｒ 参 高
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２０年 第 ４ ０７ ３卷 第 １ 期
生
物
学
通 报
２ ｌ
转录因子 Ｄ Ｅ Ｒ Ｂ Ｄ Ｅ ２ １ Ａ和 Ｒ ＢＡ调控机制的比较分析 术
刘 晓 颖 张 竞 秋 高 连 静 陈 丽 媛 王 振 英 一
（ 津 师 范 大 学 化 学 与 生 命 科 学 学 院 天 津 ３ ０ ８ 天 ０ ３ ７）
Ｂ Ａ调控 不 同下游 基 因 的原 因 ， 们 对上 调基 因的启 动 ２ 他
逆 性 的研 究 倍 受 关 注 ， 改 良或 增 强 一 个 关 键 的转 录 从 因 子 人 手 ． 对 从 整 体 上 增 强 植 物 的抗 逆 性 ． 高 其 这 提 稳 定性 ， 将有 巨 大 的应 用 前 景 。 １９ ９ ８年 ， ｉ 人 利 用 酵 母 单 杂 交 技 术 首 次 克 隆 Ｌｕ等
因表 达起 关 键 作用 。 年 来 ， 用 转 录 因 子增 强 植 物 抗 近 利
只 在 Ｄ Ｅ Ａ 中 特 异 表 达 的 基 因 Ａ ２ ０ １ ０ 和 Ｒ Ｂ１ ｔｇ ２ Ｏ Ｃ Ｒ １ 一 ＭＩ对 于 提 高 Ｄ Ｅ Ａ 过 表 达 植 株 的 耐 寒 Ｏ ４４ Ｔ Ｒ ＢＩ
性 起着 重 要 的作 用 。 ２０ ０ ４年 ， ｒｙ ｍ Ｍａｕ ａ ａ等 通 过 对 Ｄ Ｅ Ｉ Ｒ Ｂ Ａ下 游 基 因的
了拟 南 芥 的 Ｄ Ｅ ｅｙ ｒｔ ｎ ｒｓｏ ｓ ｅ ｅ ｍ ｎ ｉ — Ｒ Ｂ ｄｈ ｄａ ｏ ｅｐ ｎｉ ｌ ｅ ｔｂｎ ｆ ｉ ｖ ｅ
子进 行分 析 并且 进行 了包含 Ｄ Ｅ核心 元 件 的凝 胶 移 位 Ｒ
分析 。发现 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ不仅 识别 Ａ Ｇ Ｃ Ａ Ｎ ． ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ｔ 而且 能 够 与 ＡＧ Ｃ Ａ Ｎ ／／ ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ａ Ｇ Ｃ结 合 ： 时 证 明 其 与 Ａ Ｃ Ａ 同 Ｃ Ｇ Ｃ的
族 、 Ａ 亚 族 、 Ｒ Ｂ亚 族 、 Ｒ ＲＶ ＤＥ Ｅ Ｆ亚 族 和 ＡＬ ７ ３ ９其 ０９４
等 胁 迫 应 答 反 应 ， 强 植 物 的 抗 逆 性 。 前 已 在 许 多 抗 增 目
结合 力高 于 Ｇ Ｃ Ａ 这 些特 异性 结合 能力 解释 了为 什 Ｃ Ｇ Ｃ。 么Ｄ Ｅ １ Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ调控 不 同下 游基 因
３ ＤＲＥ Ａ 和 ＤＲＥ Ａ 调 控 机 制 Ｂ１ Ｂ２
１ 引 言
文献 标 识 码 ： Ａ
然 同样 是 Ｄ Ｅ ２ 的 下 游 表 达 基 因 ， 它 们 在 ３ Ｓ： Ｒ ＢＡ 但 ５
Ｄ Ｅ ２ Ａ 植 株 中 的表 达水 平 比在 ３ Ｓ： Ｒ Ｂ Ａ植 Ｒ ＢＡ Ｃ ５ Ｄ Ｅ １ 株 中低 的多 。Ｃ Ｒ１Ａ、 Ｏ ５ Ｋ ＮＩ Ｋ Ｎ Ｏ ５ Ｃ Ｒ１Ｂ、 Ｉ 、 Ｉ ２以及 ２个
启 动 子 区 域 的 详 细 分 析 ， 现 Ｄ Ｅ １ 蛋 白 与 序 列 发 Ｒ ＢＡ Ａ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ｔ 的亲 和 力 最 高 。 ａ ａｕ ｈ— ｈｎｚｋ 和 ＧＣＡ Ｎ Ｙ ｍ ｇ ｃｉ Ｓ ｉｏａｉ Ｓ ｉｏａ ｉ （ ０ ６ 为 了进 一 步 弄 清 Ｄ Ｅ １ ｈｎ ｚｋ 等 ２ ０ ） Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ Ｒ —
构 、 能 、 控 表 达 的基 因 以及 蛋 白稳 定 性 等 方 面进 行 比较 分 析 ， 植 物 抗 逆 转 录 因 子研 究及 应 用提 功 调 为
供依据。
关 键词
ＤＲ 顺 式 作 用 元 件 逆 境 诱 导 基 因 Ｅ
ＤＲＥ Ａ ＤＲＥ ２ ＢＩ ＢＡ
中 图分 类号 ： ４ Ｑ３ ４
植 物 生 长 发 育 过 程 中 与 抗 非 生 物 胁 迫 有 关 的 基 因 可 分 为 ２种 类 型 ． 类 是 在 植 物 中 编 码 抗 逆 相 关 蛋 一 白的 结构 基 因 ： 一 类 是 与 信 号 传 递 和 调控 结 构 基 因 另 表 达相 关 的转 录 因子 基 因 ， Ｄ Ｅ ＭＹ 如 Ｒ Ｂ、 Ｃ和 ｂ Ｉ 。由 ＺＰ 于 转 录 因 子 能 够 与 基 因 启 动 子 区 域 中 的顺 式 作 用 元 件 特 异 性结 合 ， 在 信 号 传 导 及 诱 导 下 游 抗 逆 相 关 基 故
启 动 下游 基 因转 录 。 然 Ｄ Ｅ １ 虽 Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ都 含 有 酸 性 激 活 结 构 域 ， 是 它 们 的转 基 因植 株 表现 不 同 的 但
表 型变 化 。
逆 相 关 基 因 的 调 控 区 域 发 现 了 Ｄ Ｅ顺 式 作 用 元 件 ， Ｒ
３ １ Ｄ Ｅ １ 和 Ｄ Ｅ ２ 调 控 下 游 基 因 表 达 的分 子 ． Ｒ ＢＡ Ｒ ＢＡ 机制 Ｄ Ｅ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ 在 细胞 外 均 与 Ｄ Ｅ结 合 ． Ｒ Ｂ１ Ｒ ＢＡ Ｒ
如拟 南 芥 的 ｒＪ ．ｄ ７ ｎ ．ｏ６６ ｅｒ５ ｄ Ｏ ｒ Ｊ ， １ｃｔ ． ．ｏｌａ以 及 ｒ２ Ａ ｄ９ 等 。Ｓ ｋ ｍａ等人分 析拟南 芥 基 因组 全 序列 发现 ， １５ ａｕ 有 ４
摘要
ＤＲ Ｂ 转 录 因子 即干 旱 应 答 元 件 结合 蛋 白质 ， 能特 异 结合 启 动 子 中含 有 ＤＲ ＣＲＴ 顺 式 Ｅ 它 Ｅ／
元 件 ， 活许 多逆 境 诱 导基 因的表 达 ， 强植 物 对 逆境 的 忍耐 力 。 ＤＲＥ １ 和 ＤＲＥ ２ 转 录 因子 结 激 增 从 ＢＡ ＢＡ
ｄｎ ） 因 Ｄ Ｅ Ｉ 和 Ｄ Ｅ ２ Ｄ Ｅ ｉｇ 基 Ｒ ＢＡ Ｒ Ｂ Ａ。 Ｒ Ｂ类 转 录 因 子基 因属 于 Ａ ２ Ｅ Ｅ 类 基 因家 族 ， 够 与 抗 逆 基 因启 动 Ｐ ／Ｒ 能 子 区 域 中的 Ｄ Ｅ顺 式 作 用 元 件 结 合 ． 与 干 旱 、 盐 Ｒ 参 高
维普资讯
２０年 第 ４ ０７ ３卷 第 １ 期
生
物
学
通 报
２ ｌ
转录因子 Ｄ Ｅ Ｒ Ｂ Ｄ Ｅ ２ １ Ａ和 Ｒ ＢＡ调控机制的比较分析 术
刘 晓 颖 张 竞 秋 高 连 静 陈 丽 媛 王 振 英 一
（ 津 师 范 大 学 化 学 与 生 命 科 学 学 院 天 津 ３ ０ ８ 天 ０ ３ ７）
Ｂ Ａ调控 不 同下游 基 因 的原 因 ， 们 对上 调基 因的启 动 ２ 他
逆 性 的研 究 倍 受 关 注 ， 改 良或 增 强 一 个 关 键 的转 录 从 因 子 人 手 ． 对 从 整 体 上 增 强 植 物 的抗 逆 性 ． 高 其 这 提 稳 定性 ， 将有 巨 大 的应 用 前 景 。 １９ ９ ８年 ， ｉ 人 利 用 酵 母 单 杂 交 技 术 首 次 克 隆 Ｌｕ等
因表 达起 关 键 作用 。 年 来 ， 用 转 录 因 子增 强 植 物 抗 近 利
只 在 Ｄ Ｅ Ａ 中 特 异 表 达 的 基 因 Ａ ２ ０ １ ０ 和 Ｒ Ｂ１ ｔｇ ２ Ｏ Ｃ Ｒ １ 一 ＭＩ对 于 提 高 Ｄ Ｅ Ａ 过 表 达 植 株 的 耐 寒 Ｏ ４４ Ｔ Ｒ ＢＩ
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了拟 南 芥 的 Ｄ Ｅ ｅｙ ｒｔ ｎ ｒｓｏ ｓ ｅ ｅ ｍ ｎ ｉ — Ｒ Ｂ ｄｈ ｄａ ｏ ｅｐ ｎｉ ｌ ｅ ｔｂｎ ｆ ｉ ｖ ｅ
子进 行分 析 并且 进行 了包含 Ｄ Ｅ核心 元 件 的凝 胶 移 位 Ｒ
分析 。发现 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ不仅 识别 Ａ Ｇ Ｃ Ａ Ｎ ． ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ｔ 而且 能 够 与 ＡＧ Ｃ Ａ Ｎ ／／ ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ａ Ｇ Ｃ结 合 ： 时 证 明 其 与 Ａ Ｃ Ａ 同 Ｃ Ｇ Ｃ的
族 、 Ａ 亚 族 、 Ｒ Ｂ亚 族 、 Ｒ ＲＶ ＤＥ Ｅ Ｆ亚 族 和 ＡＬ ７ ３ ９其 ０９４
等 胁 迫 应 答 反 应 ， 强 植 物 的 抗 逆 性 。 前 已 在 许 多 抗 增 目
结合 力高 于 Ｇ Ｃ Ａ 这 些特 异性 结合 能力 解释 了为 什 Ｃ Ｇ Ｃ。 么Ｄ Ｅ １ Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ ２ Ｒ Ｂ Ａ调控 不 同下 游基 因
３ ＤＲＥ Ａ 和 ＤＲＥ Ａ 调 控 机 制 Ｂ１ Ｂ２
１ 引 言
文献 标 识 码 ： Ａ
然 同样 是 Ｄ Ｅ ２ 的 下 游 表 达 基 因 ， 它 们 在 ３ Ｓ： Ｒ ＢＡ 但 ５
Ｄ Ｅ ２ Ａ 植 株 中 的表 达水 平 比在 ３ Ｓ： Ｒ Ｂ Ａ植 Ｒ ＢＡ Ｃ ５ Ｄ Ｅ １ 株 中低 的多 。Ｃ Ｒ１Ａ、 Ｏ ５ Ｋ ＮＩ Ｋ Ｎ Ｏ ５ Ｃ Ｒ１Ｂ、 Ｉ 、 Ｉ ２以及 ２个
启 动 子 区 域 的 详 细 分 析 ， 现 Ｄ Ｅ １ 蛋 白 与 序 列 发 Ｒ ＢＡ Ａ／ Ｃ Ｇ Ｃ Ｔ 的亲 和 力 最 高 。 ａ ａｕ ｈ— ｈｎｚｋ 和 ＧＣＡ Ｎ Ｙ ｍ ｇ ｃｉ Ｓ ｉｏａｉ Ｓ ｉｏａ ｉ （ ０ ６ 为 了进 一 步 弄 清 Ｄ Ｅ １ ｈｎ ｚｋ 等 ２ ０ ） Ｒ Ｂ Ａ和 Ｄ Ｅ Ｒ —
构 、 能 、 控 表 达 的基 因 以及 蛋 白稳 定 性 等 方 面进 行 比较 分 析 ， 植 物 抗 逆 转 录 因 子研 究及 应 用提 功 调 为
供依据。
关 键词
ＤＲ 顺 式 作 用 元 件 逆 境 诱 导 基 因 Ｅ
ＤＲＥ Ａ ＤＲＥ ２ ＢＩ ＢＡ
中 图分 类号 ： ４ Ｑ３ ４
植 物 生 长 发 育 过 程 中 与 抗 非 生 物 胁 迫 有 关 的 基 因 可 分 为 ２种 类 型 ． 类 是 在 植 物 中 编 码 抗 逆 相 关 蛋 一 白的 结构 基 因 ： 一 类 是 与 信 号 传 递 和 调控 结 构 基 因 另 表 达相 关 的转 录 因子 基 因 ， Ｄ Ｅ ＭＹ 如 Ｒ Ｂ、 Ｃ和 ｂ Ｉ 。由 ＺＰ 于 转 录 因 子 能 够 与 基 因 启 动 子 区 域 中 的顺 式 作 用 元 件 特 异 性结 合 ， 在 信 号 传 导 及 诱 导 下 游 抗 逆 相 关 基 故