文昌鱼SMYD家族基因的系统进化分析
来源:华拓网
鲁东大学学报(自然科学版) Journal of Ludong University(Natural Science Edition) 文昌鱼SMYD家族基因的系统进化分析 郭泉阳,李红岩 (中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003) 摘要:SMYD(SET and MYND domain containing,SMYD)是一类含有SET功能域的蛋白,在染色体的调节、基因 的表达、细胞生长周期的控制、细胞的分裂、分化及发育等方面具有重要作用.目前已知在果蝇、脊椎动物中 均含有Smyd基因,且这些基因的进化、表达及功能均有很多研究,但关于脊索动物SMYD家族基因的研究则 很少.本文对头索动物文昌鱼的基因组进行搜索,发现文昌鱼有6个可能的Smyd基因.对Smyd基因在染色 体上的位置分析结果显示:文昌鱼Smyd相关基因同其他已经研究过的物种如爪蟾、小鼠、人等一样,均是散 在分布于不同的染色体上.对这些基因的功能域的分析结果显示:文昌鱼的3个Smyd基因,斑马鱼的2个 Smyd基因和人的4个Smyd基因除了含有SET功能域之外,还有另外一个SCOP功能域.基因结构的分析表 明:脊椎动物的基因结构比较保守,但无脊椎动物及脊索动物的基因结构则保守性较差.而系统进化分析的 结果则显示,文昌鱼Smyd相关的6个基因中只有两个与其他物种同源性较高,其余四个则相对较低.本文旨 在对文昌鱼SMYD家族基因进行初步的系统进化分析,但脊索动物文昌鱼的Smyd基因在体内到底执行什么 样的功能,其功能又是如何实现的,都有待于进一步研究. 关键词:SMYD;进化;文昌鱼 中图分类号:Q349 文献标志码:A 文章编号:1673-8020(2015)04-0325—08 在真核生物中,组蛋白不仅是真核细胞染色 指结构域和一个SET功能域,这两个功能域都和 质包装的基本单位,也在基因表达和调控等方面 染色体重塑有关L1。。。“J,而且SMYD家族基因区别 于其他包含SET基因的主要特征就是含有 MYND功能域¨ .SMYD基因家族的功能都与 组蛋白甲基转移酶有关,但各自的功能有所不同. Smydl是心脏和骨骼肌特异的蛋白质,在胚胎发 起重要作用¨j.组蛋白修饰已成为转录调控机制 的关键,并可能作为表观遗传标记系统负责建立 和维持细胞分化过程中基因表达遗传程序的有序 进行_2-4].组蛋白翻译后的修饰包括乙酰化与去 乙酰化、磷酸化与去磷酸化、甲基化与去甲基化、 泛素化与去泛素化等 J.其中组蛋白甲基化修饰 酶在组蛋白的甲基化修饰中的重要作用在多种生 物过程如异染色质形成、x染色体失活、转录调控 中,都发挥着重要功能_6 J.目前发现的组蛋白赖 氨酸甲基转移酶中,多数为含有SET结构域的蛋 白质,该家族基因分为很多类,包括EHMT、 SETDB、NSD、MLL、PRDM、SMYD等 引.其中 SMYD较为特殊,这类蛋白因含有SET结构域和 一育过程中细胞分化和心肌细胞特化、细胞分化和 细胞成熟的调控中起到关键性作用¨ .Smydl 调控组蛋白甲基化修饰,参与转录调控和染色质 稳定.Smydl还可以参与蛋白的乙酰化修饰,在转 录中起抑制作用 J.Smyd2也与心肌和骨骼肌 的细胞分化和细胞成熟调控有关_2 .另有研究表 明Smyd2可与HSP90a相互作用,从而提高 Smyd2组蛋白甲基转移酶的活性 .Smyd3最初 是在肝细胞癌和结肠癌细胞中发现的,能够调控 个嵌入SET结构域中的MYND结构域,被称为 SMYD基因家族最早发现的是大鼠的Smyd 癌基因等许多与肿瘤发生发展相关基因的表达, 增强细胞的增殖和迁移能力 卜川.Smyd3的高表 达量与多种癌症细胞和组织的发生发展关系密 SMYD家族蛋白 . 蛋白,由472个氨基酸组成,包含一个MYND锌 切,其功能涉及对染色质空间结构的修饰、致癌基 收稿日期:2015—06・09;修回日期:2o15-08—31 基金项目:中国科学院海洋研究所开放课题 作者简介:郭泉阳(1990一),女,河南南阳人。硕士研究生,研究方向为发育生物学。E-mail:guoquanymlg1990@163.con。 通讯作者:李红岩(1975一),女,山东烟台人。副教授,硕士研究生导师,博士,研究方向为发育、免疫与进化生物学。E—mail hongyanli@OUC.edu.Cll。 鲁东大学学报(自然科学版) 第31卷 因的活化以及细胞周期调控基因和粘附相关基因 表达水平的改变等多个重要环节 0 一 .Smyd3 的基因结构,比较外显子数目、长度、不同物种间 的对应关系,内含子的插入位置及类型.使用 MEGA 6软件的Neighbor joining方法对以上物种 中的Smyd的基因序列构建系统进化树,计算重 也可以特异性地使染色体组蛋白H3K4发生甲基 化,造成染色质空间结构变化,并进而影响下游许 多癌基因、细胞周期调控基因、信号转导相关基因 等的表达,抑制肿瘤细胞的凋亡,引起细胞增殖速 度的加快 , ~ . 迄今为止,所研究的后生生物均具有多个 Smyd基因,不同物种中Smyd基因的数目并不相 同,已知果蝇中有3个,斑马鱼中有7个,哺乳动 物中有5个_29j.而其他物种的SMYD基因家族并 不清楚,SMYD基因家族的进化尚不明确.文昌鱼 代表着从无脊椎动物到脊椎动物进化过程中的一 个重要的过渡阶段,是研究脊椎动物起源与进化 的经典模型.目前头索动物佛罗里达文昌鱼的基 因组序列均已测定,从而使比较分析脊索动物中 SMYD家族成员的分布情况以及研究其系统演化 规律成为可能.本文主要分析了脊索动物佛罗里 达文昌鱼基因组中的SMYD家族成员,并对不同 物种如人类、小鼠、斑马鱼、文昌鱼、果蝇等的 SMYD家族成员的保守功能域、基因结构和系统 进化发生进行分析比较,探索SMYD基因家族的 演化规律,这些研究也将为开展文昌鱼中SMYD 家族基因的研究提供基础. 1 方法 人、鼠、非洲爪蟾、斑马鱼的Smyd基因序列 及蛋白序列均通过NCBI(http://www.ncbi.nlm. nih.gov/)数据库获得,以上述找到的Smyd基因 序列在佛罗里达文昌鱼基因组数据库JGI (http://genome.jgi—psf.org/euk cur1.htm1)运用 BLASTn找出可能的同源基因序列,蛋白序列则 根据可能的同源序列在DNA Star软件中翻译得 到.这些基因及蛋白序列将用于后续研究分析.将 斑马鱼、小鼠、非洲爪蟾以及人类各Smyd基因在 NCBI的基因组数据库中进行染色体的定位,文昌 鱼Smyd基因的定位在JGI中进行基因定位.并运 用MegAlign(DNA Star)软件将不同物种的Smyd 序列进行比对,比较分析不同物种Smyd的序列 的一致性和差异性.对各物种的不同Smyd蛋白 的保守功能域在SMART软件(http://smart.embl —heidelberg.de/)中进行预测.通过GSDS(http:// gsds.cbi.pku.edu.cn)预测分析上述代表性物种 复]0oo次(bootstrap replications). 2 实验结果 2.1 文昌鱼的SMYD家族基因特征 在佛罗里达文昌鱼基因组数据库中,用已知 的Smyd基因进行BLASTn序列比对共得到17条 相关序列,在NCBI上进行BLASTp比对,确定每 条蛋白序列是否可能为Smyd的同源基因,同时 通过SMART进行功能域分析,找出含有SET功能 域的蛋白序列.最终找出最可能的6条Smyd候选 序歹 ,分另0为fgenesh2一Pg.scaffold一50000087, fgenesh2_pg.scaffold_521300019,fgenesh2一Pg.scaffold _55000050,fgenesh2_pg.scaffold一135000067,estExt ——fgenesh2——Pg.C——60150,estExtfgenesh2Pg.C— ———— 1470094.这6条序列与脊椎动物中的Smyd并没 有明显的对应关系,故将它们暂分别命名为Smy. dA,SmydB,SmydC,SmydD,SmydE,SmydF.表1列 出了3 ̄I,I爪蟾、斑马鱼、小鼠、人的Smyd家族基 因和文昌鱼中可能的Smyd基因的基本特征.其 中文昌鱼基因的多态性较高,故不易将基因定位 在染色体上.文昌鱼Smyd的基因均分布在不同 的scaffold上,并没有基因同时分布在同一 scaffold的情形.而人和小鼠的Smyd基因定位却 存在不同Smyd基因分布在同一染色体上的现 象,如人的Smydl,Smyd5均分布在2号染色体 上,而Smyd2,Smyd3均分布在1号染色体上.小 鼠的Smydl,5分布在6号染色体上,Smyd2,3则 分布在1号染色体上.斑马鱼Smyd的定位略有 不同,由于硬骨鱼多出的一次染色体复制,斑马鱼 中的Smyd基因数目最多,存在两个复制的 Smydl,它们分别分布在5号和8号染色体上.与 哺乳动物不同,Smyd5并不与Smydla和Smyd1b 分布在同一条染色体上.Smyd2a与Smyd 3均分 布在17号染色体上,而Smyd2b则分布在20号染 色体上.从表1中还可看出,在其他不同物种中 Smyd基因编码的蛋白大小有一定的保守性,除了 Smyd 4编码的蛋白大一些,在700~800氨基酸 之间,其他Smyd编码的蛋白大小则十分相近,一 第4期 郭泉阳,等:文昌鱼SMYD家族基因的系统进化分析 327 般为400~500个氨基酸.而文昌鱼SmydA, 蛋白大小与其他物种Smyd基因编码的蛋白差别 SmydB,SmydC,SmydD,SmydE,SmydF基因编码的 比较大,范围在300—900个氨基酸之间. 表1 不同物种的SMYD家族基因的特征 2.2文昌鱼的SMYD家族基因结构及功能域分析 基因结构与脊椎动物不同,基本无保守性. 不同物种的SMYD家族成员均含有SET功 不同物种的Smyd蛋白的基因结构既有一定 能域,除此之外有的成员还有另外一个SCOP功 的保守性,也有不同.分析文昌鱼SMYD家族基 能域.除文昌鱼SmydA,SmydD和人的Smyd5的 因表明其基因长度明显的短于脊椎动物的Smyd MYND锌指结构域无法确定位置外,各个物种的 基因的长度.在脊椎动物中SMYD家族基因的基 大部分SMYD家族基因均有MYND锌指结构域, 因结构相对来说还是比较保守的.如图1,人 且内嵌于SET功能域内.从功能域可以看出,文 Smyd4和斑马鱼Smyd4都有10个外显子,人 昌鱼的SmydB,SmydC,斑马鱼的Smyd4,人的 Smyd5和斑马鱼Smyd5都有13个外显子,且共享 Smyd4的功能域的结构类似,均是SCOP功能域 着相同的外显子一内含子分布类型.但基因结构 在氨基端,SET功能域在羧基端.而文昌鱼的 分析结果表明文昌鱼SMYD家族的基因结构相 SmydA,斑马鱼的Smyd2a,Smyd2b一1,Smyd2b一2, 比较于脊椎动物,无论从外显子的数目、大小还有 Smyd3和人的Smyd2则是SET功能域在氨基端, 编码区外显子一内含子结构及内含子的类型来比 SCOP功能域在羧基端.这提示这些基因可能为 较,均无相似性.可见脊索动物文昌鱼的Smyd的 同源基因. 328 Sm'cdA 鲁东大学学报(自然科学版) 第31卷 SmydB SmydC SmydD SmydE SmydF h.Smydl h—Smvd2 h.Smvd3 h—Sm3,d4 h-Smyd5 Z-SmvdIa z—Smydlb Z.Smv ̄a z—Smvd2b Z-Smyd3 Z-Smvd4 Z-Smyd5 图1 不同物种的SMYD家族基因编码区的外显子一内含子结构图 注:方框代表外显子,实线代表内含子,O,1,2代表内含子的类型.双斜杠代表着对应的内含子的长度不成比例.其中文昌鱼SMYD 家族各成员直接用SmydA,SmydB,SmydC,SmydD,SmydE,SmydF表示,字母z表示斑马鱼zebrafish,h表示人human. 2.3文昌鱼SMYD家族成员氨基酸序列分析及 动物文昌鱼Smyd基因与脊椎动物的同源性则相 系统进化关系 对较低,只有部分基因与脊椎动物的Smyd基因 聚为一支,如文昌鱼SmydB、SmydD,SmydC, SmydF,而文昌鱼SmydA、SmydE则被单独分出, 聚为一支.进化树与蛋白功能域的结果中可以看 出,文昌鱼SmydB、SmydD可能是与Smyd5对应 我们对上述文昌鱼可能的6个Smyd相关蛋 白进行氨基酸序列比对,结果显示文昌鱼不同 Smyd蛋白的同源性很低,从8.1%~33.3%不等 (图2).而斑马鱼的不同Smyd的同源性略高,从 的同源基因,文昌鱼SmydD与脊椎动物Smyd5具 11.1%一63.6%不等(图2),其中Smyd2b一1和 Smyd2b-2均为Smyd2b的不同剪切体,故同源性 有类似的功能域,且功能域的位置也很类似.从图 2的文昌鱼SMYD家族成员氨基酸序列分析表可 较高,为98.6%.Smydla和Smydlb的同源性比 较高,为61.9%,Smyd2a,Smyd2b一1,Smyd2b一2 以看出SmydD与Smyd5的同源性高于SmydB与 Smyd5的同源性,由此推断文昌鱼SmydD更有可 的同源性也较高,这是因为Smydla,Smydlb和 Smyd2a,Smyd2b分别是斑马鱼基因复制而来.对 文昌鱼Smyd相关蛋白与斑马鱼Smyd蛋白进行 能是Smyd5对应的同源基因.结合进化树与蛋白 功能域的结果,文昌鱼SMYD家族成员SmydC可 能为Smyd4对应的同源基因,SmydF和Smyd3则 可能是对应的同源基因.而文昌鱼SmydA、SmydE 比对,发现不同物种的Smyd的同源性也很低,均 在45.4%以下(图2). 对不同物种的SMYD家族成员构建进化树 结果如图3所示:脊椎动物的Smyd的进化关系 则并没有和其他SMYD家族成员聚在一支,而是 它们二者聚为一小支.它们到底对应脊椎动物的 哪个SMYD成员现无法确定. 比较明显,直线同源基因基本都聚在一支,但头索 第4期 郭泉阳,等:文昌鱼SMYD家族基因的系统进化分析 Percent Identity 329 …。 ’ 。三¨‘ ;¨’ … ;¨‘}¨‘若h 1 _’}¨。蟊¨。 。 一r 一 ij¨ 。 …一。 61.9:28.3 2 5 i 26.7 30.5 i 20.6 14.7 20.O 11.1;19.0 15.6 23.5 31.3 1 z-Smydla Smydlb 2:50.2; —● 324 27.9:2&5 31.8 i l6-3 l3.7 20.0 1n5 19.8 5.6 22-2 29.6 2 z-o2 莒 5 Smyd2a 3;l 70.2 140.9 1—■! 63.4 63.6 31.1 i 7.7 16.4 23-6 1n8 i 21_4 4.6 i 25.8 322 3 z-Smyd2b-1 4;176.4 17o.2;48.8 _9&6 3l_8: 6_5 16-6 2l10 12.4 i 2 8] 6.9 i 23-5 29.7 4 z-5;183.8 175.2; _4 一西~爱■ 6 i 155.8 151.2 533 46.7;155.5 z-SMyd2b-2 z-42 15.8 21.1 6.3 i 20.5 9.9 i 27.1 36.8 6 Smyd3 8-7 l42 2Q8 11.8;22_5] 722 i 21.5 29.6 5 8 i 517.0 595.0i545.0 545.0 i545.0 403.0i456.0 _ 13.1 l7.8;13.7 l5-4;12.8 l7.1 8 z-Smyd5 9;219.0 226_0i20o-0 222-0i224.0 181.1 273-0 434.0■_ l15;17.7 l3.6 i 33_3 25-4 ;9 SmydA ,;254.0 260_0i257.0 253.0;250.0 261.01 ̄ l8-2 l0.9 26_4 7-9 i 20.5 l8.1 7 z--Smyd4 10 i560.0 493.Oi3踟1.0 342.O 337.0 531-0i4 .56.0 213.0 524_0 — 8.1 14.6 i 1422 l2_3 i 1O SmydB SmydC 1 i245-0 233.01237.0 246.0 i244.0 258-0il49.7 410.0 248.O 553.0i—l】 6.2:20_2 21.0 i l1 2;577.0 517.0 i524.0 553.0;553.0 482.0i407.0 81-6 5o4.0 254-0i595-0 — 142 149 ; 12 SmydD _3 204.0 212.0i 77.0 97.2i197.8 177.1 i231.0 418.0 982 498.0 231_0 511.0 iI25.8 i l3 SmydE 4 143.3 1513; 45-9 57.3;158.7 117.6 257.0 466.0 l83_4 476.O;237.0 553.0 1724 —- I;14 SmydF ……一……… ……一………L…….. ………‘…….-J.…….-L.…….J-….…~.……J………‘.…….J………~.…….J………J 图2不同物种的SYMD家族成员氨基酸序列一致性与差异性分析表 注:文昌鱼SMYD家族各成员直接用SmydA,SmydB,SmydC,SmydD,SmydE,SmydF表示,字母z表示斑马鱼zebrafish m-Smyd1.1 m-Smydl一2 h-Smydl d-Smydl X—Smydl Smyd1 z-Smydlb Z-Smydla SmydF Z-Smyd3 h-Smyd3 m-Smyd3 Z.Smyd2b.1 ]l Smyd3 j Smvd2 Z-Smyd2b-2 z.Smyd2a X—Smyd2 d-Smvd2 h—Smyd2 m.Smyd2 SmydA SmydE d-Smyd4 SmydC Z-Smyd4 Smyd4 x-Smyd4 h—Smyd4 m—Smyd4 SmydB SmydD Z-Smvd5 Smyd5 x-Smyd5 h—Smyd5 nl—Smyd5 图3不同物种SMYD家族基因系统进化图 注:文昌鱼SMYD家族各成员直接用SmydA,SmydB,SmydC,SmydD,SmydE,SmydF表示;字母z表示斑马鱼zebrafish;h表示人 htlmarl;m表示小鼠moLIse,d表示果蝇drosophila;x表示爪蟾xenopus 330 鲁东大学学报(自然科学版) 第3l卷 种SMYD家族成员的同源性还是比较高的.各个 3 讨论 不同物种的SMYD家族基因成员数量并不 相同,脊椎动物中,哺乳动物如小鼠、人等均有5 个SMYD家族成员;爪蟾有5个SMYD家族基因, 物种的Smyd同源基因都聚到了一支,并且结合 系统进化分析、基因结构、功能域分析等结果,可 初步确定文昌鱼SmydD可能是脊椎动物的 Smyd5同源基因,SmydC可能是Smyd4的同源基 因,SmydF可能是Smyd3的同源基因.而其他基 斑马鱼有7个SMYD家族基因,斑马鱼有7个 因则不容易确定其到底是哪个基因的同源基因. 综合以上分析,我们可以发现,不同物种的 SMYD家族基因既有一定的相似性,更有很大的 SMYD家族基因是因为它们中多存在基因复制造 成的.我们的研究表明作为脊索动物代表的文昌 鱼有多个Smyd基因的存在,至少有6个.Smyd的 数目不同可能是不同物种生物为了适应自身的需 要进化而来的.在脊椎动物的SMYD家族基因中 有成簇存在的情况,而文昌鱼中并没有这种情况. 人和小鼠的Smydl和Smyd5,Smyd2和Smyd3均 出现成簇分布的情况.斑马鱼只有Smyd2a和 Smyd3有成簇分布的情况.而文昌鱼中则没有出 现不同Smyd成簇分布在同一个scaffold上的情 况,可能的原因之一是文昌鱼基因组测序之后并 没有将基因定位在相应的染色体上,另外一个可 能的原因则是由于文昌鱼不同于脊椎动物,Smyd 确实没有成簇分布的情况. Smyd基因的结构,即外显子一内含子结构的 分析表明除脊椎动物中Smyd基因的保守性较强 之外,在文昌鱼中则不具保守性.脊椎动物人和斑 马鱼的对应SMYD家族成员的外显子一内含子 结构则几乎完全一样,只是在内含子和外显子的 大小上存在差异.外显子的差异也直接导致了人 和斑马鱼对应SMYD家族成员所编码的蛋白质 的差异.而脊索动物文昌鱼SMYD家族成员与脊 椎动物对应SMYD家族成员无论是在外显子数 量上还是内含子的类型上都有较大的差异.这可 能是在进化过程中,该基因家族受到选择压力较 强而致.这需要在将来的分析中进一步验证. 所有的Smyd基因编码的蛋白均含有SET功 能域,大部分蛋白也具有MYND锌指结构域,这 是SMYD家族基因区别于其他包含SET结构域 基因的特征,且MYND内嵌于SET功能域.部分 SMYD基因编码的蛋白除SET功能域外还含有另 外的一个SCOP功能域,SCOP有可能能够和SET 功能域一起,共同参与组蛋白甲基修饰. 对不同物种的SMYD家族成员的氨基酸多 序列的分析表明,不同物种尤其是文昌鱼和脊椎 动物的SMYD家族成员的氨基酸序列同源性比 较低.系统进化分析的结果表明脊椎动物不同物 物种特异性,不同的物种差异极大.尽管目前关于 SMYD家族某些成员如人的Smyd3研究很多,但 是大部分物种成员的研究还处于起步阶段.毋庸 置疑的是,SMYD家族在染色体的调节、基因的表 达、细胞生长周期的控制,细胞的分裂、分化及发 育等方面具有重要作用阻 ,¨ ,在脊索动物 文昌鱼中这些可能的SMYD家族基因哪些在体 内是表达的,这些成员执行什么样的功能,以及不 同的SMYD家族基因的表达部位、功能是否有相 似,是否有不同,这些功能是如何实现的,存在什 么样的分子机制,我们都不清楚,而弄清这些问 题,都有待于进一步的研究.而该论文的系统分析 为我们进一步的研究打下了很好的基础. 参考文献: [1] Kornberg R D,Lorch Y.Chromatin structure and tran— scription[J].Annual review of cell biology,1992,8 (4):563—587. [2] Ayyanathan K,Lechner M S,Bell P,et a1.Regulated recruitment of HP1 to a euchromatic gene induces mi— totically heritable,epigenetic gene silencing:a man— malian cell culture model of gene vairegation[J]. Genes Development,2003,17(15):1855—1869. [3] Katan—Khaykovich Y,Struhl K.Heterochromatin for- mation involves changes in histone modifications over multiple cell generations[J].The EMBO Journal, 2005,24(12):2138-2149. [4] Kouzarides T.Chromatin modiifcations and their func— tion[J].Cell,2007,128(4):693—705. [5] 蒋智文,刘新光,周中军.组蛋白修饰调节机制的 研究进展[J].生物化学与生物物理进展,2009,36 (10):1252—1259. [6] Zhang Y,Reinberg D.Transcription regulation by his— tone methylation:interplay between different covalent modiifcations of the core histone tails『J1.Genes De— velopment,2001,15(18):2343—2360. [7]李想,张飞雄.组蛋白甲基化的研究进展[J].遗 第4期 郭泉阳,等:文昌鱼SMYD家族基因的系统进化分析 331 传,2004,26(2):244—248. [8] Sun X J,Xu P F,Zhou T,et a1.Genome—Wide Survey and Developmental Expression Mapping of Zebrafish SET Domain—Containing Genes[J].PLoS ONE,2008, 3(1):e1499. [9]Xu S,wu J,Sun B,et a1.Structural and biochemical studies of human lysine methyhransferase Smyd3 reveal the important functional roles of its post-SET and TPR domains and the regulation of its activity by DNA binding[J].Nucleic Acids Research,201 1,39 (10):4438—4449. [10]Hwang I,Gottlieb P D.The Bop gene adjacent to the mouse CD8b gene encodes distinct zinc—finger proteins expressed in CTLs and in muscle[J].The Journal of Immunology,1997,158(3):1165—1174. [11]Hwang I,Gottlieb P D.Bop:a new T—cell—restircted gene located upstream of and opposite to mouse CD8b [J].Immunogenetics,1995,42(5):353—361. [12] 李晓波,张俊武.真核生物中锌指蛋白的结构与功 能[J].Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology,2009,25(3):206—211. [13] Spadaccini R,Perrin H,Bottomley M J,et a1. Structure and functional analysis of the MYND domain [J].Journal of Molecular Biology,2006,358(2): 498—508. [14] 张华,甘潇,王雄清.心脏Smydl蛋白研究进展 [J].绵阳师范学院学报,2009,28(11):54-57. [15]Gottlieb P D,Pierce S A,Sims 1U,ct a1.Bop encodes a muscle—restricted protein containing MYND and SET domains and is essential for cardiac diferentiation and morphogenesis[J].Nature Genetics,2002,31(1):25 -32. [16] Carrozza M J,Li B,Florens L,et a1.Histone H3 meth— ylation by Set2 directs deacetylation of coding regions by Rpd3S to suppress spurious intragenic transcription [J].Cell,2005,123(4):581-592. 『17] Joshi A A,Struhl K.Ear3 chromodomain interaction with methylated H3一K36 links histone deacetylation to Pol II elongation[J].Moleculra Cell,2005,20(6): 971-978. [18] Keogh M C,Kurdistani S K,Morris S A,et a1.Co。 transcriptional set2 methylation of histone H3 lysine 36 recruits a repressive Rpd3 complex[J].Cell, 2005,123(4):593-605. 『19]Kurdistani S K,Grunstein M.Histone acetylation and deacetylation in yeast[J].Nature Reviews Molecular Cell Biology,2003,4(4):276—284. [2O] Brown M A,Sims R J,Gottlieb P D,et a1. Identiifcation and characterization of Smyd2:A split SET/MYND domain-.containing histone H3 lysine 36-- speciifc methyhransferase that interacts with the Sin3 histone deacetylase complex[J].Molocular Cancer, 2006,5(5):26. [21] Abu—Farha M,Lambert J P,A1-Madhoun A S.The tale of two domains—Proteomics and genomics analysis of SMYD2『J].Moleculra and Cellulra Proteomics, 2008,7(3):459—472. [22]Hamamoto R,Furnkawa Y,Morita M,et a1.SMYD3 encodes a histone methyhransferase involved in the proliferation of cancer cells[J].Nature Cell Biology, 2004,6(8):731—740. [23] Sims R J 3rd,Reinberg D.From chromatin to cancer: a new histone lysine methyhransferase enters the mix [J].Nature Cell Bioloyg,2004,6(8):685—687. [24]罗学刚,潘辉,刘志鹏,等.SMYD3在肿瘤发生发 展中的作用[J].生命的化学2009,29(2):247 -249. [25]Liu C,Fang X,Ge Z,et a1.The telomerase reverse tran—scriptase(hTERT)gene is a direct target of the histonemethyltransferase SMYD3 [J]. Cancer Research,2007,67(6):2626—2631. [26]Tan X,Rotllant J,Li H,et a1.SmyD1,a histone methyl—transferase, is required for myofibril organization and mus--cle contraction in zebrafish em.. bryos[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America,2006,103(8): 2713—2718. [27] Okabe H,Satoh S,Kato T,et a1.Genome—wide analysis of gene expression in human hepatocellular carcinomas using Cdna microarray:identiifcation of genes involved in viral carcinogenesis and tumor pro— gression[J].Cancer Research,2001,61(5):2129 -2137. [28]罗学刚,林超,陆云华,等.SMYD3与细胞增殖相 关性及其对细胞周期的影响[J].中国药科大学学 报,2007,38(3):277-282. [29] Eduardo C,Francesc P,Carmen E,et a1.Evolutionary History of the Smyd Gene Family in Metazoans:A Framework to Identify the Orthologs of Human Smyd Genes in Drosophila and Other Animal Species[J]. PLoS ONE,2015,10(7):e0134106. 332 鲁东大学学报(自然科学版) 第31卷 Phylogenetic Analysis of the Amphioxus SMYD Gene Family GUO Quan—yang,LI Hong—yan (College of Marine Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266003.China) Abstract:SMYD(SET and MYND domain containing,SMYD)are a class of proteins containing the SET func— tional domains.They play an important role in the regulation of chromosomal gene expressi0n,ce11 cvc1e c0n. trol,cell division,diferentiation and development.It is known that drosophila and vertebrates contain Smyd genes and scholars have done much research on the expression。function and evoluti0n of these genes.Howev. er,research on the chordate SMYD family genes is limited.This article searched the cephal0ch0rdate amphioxus genome and f0und that amphioxus had six possible Smyd genes.Analvsis 0f the functional domains of these Smyd genes showed that:amphioxus-related genes and those of other studied species.such as drosophi— la,xenopus,mouse,human are alike,all in different chromosomes.Analysis of gene structures shows that 3 Smyd genes of the amphioxus,2 of zebrafish and 4 of human have a SCOP functional domain in addition t0 the SET functional domains.Analysis of gene structure show that the genetic structure 0f vericebrates is conserva— tive,but invertebrates and ehordata are less conservative.The results of phylogenetic analysis show that on1v two of the six amphioxus Smyd genes are high homologous with other species and the other four are relativelv low.This paper aims to conduct a preliminary phylogenetic analysis of amphioxus SMYD family.What roles the Smyd genes in chordate amphioxus perform,and how they realize their functions still need further studies. Key words:SMYD;evolution;amphioxu (责任编辑李维卫) j: i — rrrrrrrmr…r…rrmrr tlI I!!i{ rrmrr …m m
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容