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Evol.tionary l.neages and.Functional.d.versification of Pl.nt Hexokinases

Mol.cul.r Pl.nt 2010年第2期3卷 334-346页

作者： rucha karve michael lauria annie virnig xiaoxia xia bradley l. rauh brandon d. moore d.partment of Genetics and.Biochemistry Clemson University Clemson SC 29634 USA

Sequencing d.ta from 10 species show that a pl.nt hexokinase （HXK） famil. contains 5-11 genes. Functional.y, a given famil. can incl.d. metabol.c catal.sts, gl.cose signal.ng proteins, and.non-catal.tic, apparent regul.tory enzyme homol.gs. This stud. has two goal.. The first aim is to d.vel.p a pred.ctive method.to d.termine which HXK proteins within a species have which type of function. The second.aim is to d.termine whether HXK-d.pend.nt gl.cose signal.ng proteins occur among more primitive pl.nts, as wel. as among angiosperms. Using a mol.cul.r phyl.geny ap- proach, combined.with sel.ctive experimental.testing, we found.that non-catal.tic HXK homol.gs might occur in al. pl.nts, incl.d.ng the rel.tivel. primitive Sel.ginel.a moel.end.rffi. We al.o found.that d.fferent l.neages of angiosperm HXKs have apparent conserved.features for catal.tic activity and.for sub-cel.ul.r targeting. Most higher-pl.nt HXKs are expressed.pred.minantl. at mitochond.ia, with HXKs of one l.neage occurring in the pl.stid. and.HXKs of one monocot l.neage occurring in the cytosol. Using protopl.st transient expression assays, we found.that HXK gl.cose signal.ng pro- teins occur l.kel. in al. higher pl.nts and.in S. moel.end.rffi as wel.. Thus, the use of gl.cose by pl.nt HXK isoforms in metabol.sm and.or as a regul.tory metabol.te occurs as wid.spread. conserved.processes.

关键词： Hexokinase mol.cul.r phyl.geny moonl.ghting proteins pl.nt gl.cose signal.ng Sel.ginel.a.

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