第1个回答 2022-06-16
植物的类受体激酶 Receptor-like kinases (RLKs)在拟南芥中至少存在610个成员，大约占拟南芥编码基因的2.5%，其最重要的特征就是含有一个可变的胞外域，一个单次跨膜域和一个胞内激酶域，激酶域表现出S/T激酶活性。动物存在receptor tyrosine kinases（TRK），激酶域展现出Y激酶活性。
想要了解植物里RLK的分类以及和动物RTK在演化上的关系。
材料：查找全部发布的RLK序列，用激酶域做blast
方法：
序列注释：将所有序列依据pfam和smart搞出结构域。
序列比对：利用CLUSTALX做激酶域的多序列比对。
最优标准和PAUP程序参数：用不同的建树方法和参数调式结果
利用CLV1和NAK的激酶域去blast酿酒酵母，秀丽隐杆线虫，果蝇和人 E value <10-10建树
结果：
在拟南芥基因组中，依据胞外域可以分为22个的大类，如下图所示。依据每个大类的激酶域进行划分，例如数量最多的RLK-LRR依据激酶域可以分为13个亚家族，所以共分为44个亚家族。其中RLK-LRR类型是最多的，有两百多的，其次是Lectin，这一家族最重要的特性就是可以与糖结合。在演化树上，在拟南芥所有激酶中RLK是单系分布，和拟南芥RLK最近缘的是动物中的Pelle，可能存在保守的功能。但是RTK和RLK都是单系，说明没有最近的共同祖先，暗示着两者不同的起源。
随后作者就想找到RLK在真核生物中的同源物（其中酵母中并没有找到），发现了五个RLK家族的动物同源物：果蝇中的Pelle激酶（DmPelle），秀丽隐杆线虫中的Pelle-like激酶（CePelle）和人中的三个IRAK。 DmPelle，CePelle和IRAK1都是细胞质激酶，都与植物RLK属于同一进化枝。
那么这些RLK在染色体上的分布情况呢？不统一，有的家族如DUF26大多数聚在一支上（35/40在四号染色体），LRR X,XI, and XIII在每个染色体都有分布，超过30%的RLK都在基因组上串联重复2-19个基因，在4号染色体上的DUF26，34个都存在串联重复，说明RLK中很多基因都至少发生了一次染色体内复制事件。
参考文献：
1 Shiu, S. H. & Bleecker, A. B. Receptor-like kinases from Arabidopsis form a monophyletic gene family related to animal receptor kinases. Proc Natl Acad Sci USA 98, 10763-10768 (2001).
2 Shiu, S. H. & Bleecker, A. B. Plant receptor-like kinase gene family: diversity, function, and signaling. Sci STKE 2001, re22 (2001).