遗传HEREDITAS(Beijing28(12:1607~1612,2006专论与综述收稿日期:2006-02-17;修回日期:2006-04-28作者简介:田云(1979-,男,湖南沅江人,博士研究生,专业方向:植物抗逆分子生物学。Tel:0731-*******;E-mail:tianyun79616@163.comDOI:10.1360/yc-006-1607植物WRKY转录因子结构特点及其生物学功能田云,卢向阳,彭丽莎,方俊(湖南农业大学生化与发酵工程实验室,长沙410128摘要:WRKY转录因子是近年来在植物中发现的N-端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列的新型转录调控因子,它能够与(T(TTGAC(C/T序列(W-box发生特异性作用,调节启动子中含W-box元件的调节基因和/或功能基因的表达,从而参与植物的各种防卫反应,调节植物的生长发育等。文章主要论述了植物WRKY转录因子的基本结构及其生物学功能。关键词:WRKY;转录因子;W-box中图分类号:Q943.2文献标识码:A文章编号:0253-9772(200612-1607-06TheStructureandFunctionofPlantWRKYTranscriptionFactorsTIANYun,LUXiang-Yang,PENGLi-Sha,FANGJun(Biochemistry&FermentationLabofLifeScience,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,ChinaAbstract:WRKYtranscriptionfactorsthatareuniquetoplantsarethenewtypetranscriptionalregulatoryfactorsinwhichN-terminalendscontainaconservedWRKYGQRaminoacidssequences.WRKYtranscriptionfactorsregulatethetargetgenesexpressionthatcontaintheW-boxelementsinthepromoterregionsbyspecificallybindingto(T(TTGAC(C/Tsequence.Therefore,theWRKYtranscriptionfactorsparticipateintheplantvariouskindsdefenseresponsesandregulatetheplantgrowthanddevelopment.ThisarticlereviewstheprogressofthebasicstructureandbiologicalfunctionofplantWRKYtranscriptionfactors.Keywords:WRKY;transcriptionfactors;W-boxWRKY是近年来新发现的植物特有新型锌指型转录调控因子,因在其N-端含有由WRKYGQK组成的高度保守的7个氨基酸序列而得名。第一个WRKY转录因子是由Ishiguro等[1]于1994年从白薯中克隆得到,随后在野燕麦、荷兰芹、拟南芥、马铃薯、白英、烟草和水稻中相继发现[2],目前在拟南芥(Arabidopsisthaliana中共发现了74个WRKY成员,而水稻中则发现了105个完整的WRKY成员。研究发现,WRKY结构域及其专一结合的(T(TTGAC(C/T序列(又称W-box更多地存在于与抗病、损伤、衰老相关基因和水杨酸诱导基因的上游调控区域。已有很多证据表明,WRKY与上述几种生物和非生物逆境激发的应激反应关系密切[3]。此外,在果实成熟、种子表皮毛发育、蔗糖信号传导及赤霉素信号传导等过程中均发现了WRKY基因的表达[4~6]。1WRKY转录因子结构特点及其分类高等植物典型的转录因子一般由4个功能区域组成,即:DNA结合域、转录调控域、核定位信号和寡聚化位点。在WRKY转录因子中,最主要的结构特点是各成员的DNA结合域中都至少含有一个WRKY1608遗传HEREDITAS(Beijing200628卷结构域。WRKY结构域是一段大约由60个高度保守的氨基酸残基所组成的多肽序列,其中WRKYGQK为在所有成员中绝对保守的7个氨基酸残基。另外,WRKY转录因子的DNA结合域中一般都还含有一个锌指结构。根据转录因子所含WRKY结构域的个数和锌指结构的特征,一般将WRKY转录因子分为3大类[2]:第Ⅰ类WRKY转录因子含有2个WRKY结构域,且其锌指结构类型为C2H2(C-X4-5-C-X22-23-H-X1-H型,如PcWRKY1、ⅠbSPF1、AtZAP1、NtWRKY1、NtWRKY2和CsSE71等,该类WRKY转录因子的DNA结合功能主要由C-末端的WRKY结构域介导,而N-末端WRKY结构域的功能尚不清楚,它可能参与WRKY转录因子与DNA相互结合的过程,从而提高转录因子结合靶位点的亲和力和特异性;第Ⅱ类WRKY转录因子只含有1个WRKY结构域,其锌指结构也为C2H2(C-X4-5-C-X22-23-H-X1-H型,大部分研究过的WRKY转录因子都属于该类型,如PcWRKY3、AfABF2、PcWRKY4和NtWIZZ等,Ⅱ类WRKY转录因子的WRKY结构域序列与I类WRKY转录因子C-末端WRKY结构域序列的相似性比N-末端WRKY结构域序列的相似性更高,这也说明Ⅰ类WRKY转录因子C-末端WRKY结构域与其他类型中只含1个WRKY结构域的功能相同,即与靶DNA相互结合;第Ⅲ类WRKY转录因子也只含有1个WRKY结构域,但其锌指结...