硝酸還元酵素遺伝子ファミリーのシリコ特性評価と、Moss Physcomitrella Patensからの予測されたタンパク質の分析

同化性硝酸レダクターゼ（NR; EC 1.7.1.1-3）は、硝酸塩の硝酸塩の還元を触媒します。この酵素には、真菌、藻類、植物に共通する保存された構造があります。しかし、植物と藻類NRのアミノ酸配列のいくつかの違いは、植物の進化中に活性調節メカニズムが変化したことを示唆しています。AngiospermsのNRのみが研究されているため、基底陸上植物であるMoss Physcomitrella PatensからのNR遺伝子とタンパク質の検索と分析が行われ、陸上植物NR構造の知識を広げました。PPNIA1; 1、PPNIA1; 2およびPPNIA2という名前の3つのNR遺伝子のファミリーは、P。patensゲノムに局在していました。予測されたタンパク質は、保存されたドメインモリブデン・シトコルムB-シトクロムBレダクターゼを持つ標準的なNRSであり、植物および藻類NRSで保存されている酵素機能に重要な20のアミノ酸残基を所有しています。興味深いことに、Moss NRSには、翻訳後の規制の標的であるAngiosperm NRSに共通するコンセンサスシーケンスがありません。胚植物と緑藻NR配列を備えた系統樹が構築され、P。patensNRSが胚性NR進化の根元に局在しました。ここに示されているデータは、ブリオ植物と血管植物がNR活性を調節するための異なるシステムを持っていることを示唆しています。

Assimilatory nitrate reductase (NR; EC 1.7.1.1-3) catalyzes the reduction of nitrate to nitrite. This enzyme has a conserved structure common to fungi, algae and plants. However, some differences in the amino acid sequence between plant and algal NR suggest that the activity regulation mechanisms have changed during plant evolution. Since only NRs from angiosperms have been studied, the search and analysis of NR genes and proteins from the moss Physcomitrella patens, a basal land plant, was performed to widen the knowledge of land plant NR structure. A family of three nr genes, named ppnia1;1, ppnia1;2 and ppnia2, was localized in the P. patens genome. The predicted proteins are canonical NRs with the conserved domains Molybdene-Cytochorme b -Cytochrome b reductase and possess 20 amino acid residues important for the enzymatic function conserved in plant and algal NRs. Interestingly, moss NRs lack a consensus sequence, common to angiosperm NRs, that is a target for posttranslational regulation. A phylogenetic tree with embryophyte and green algae NR sequences was constructed and P. patens NRs localized at the base of embryophyte NR evolution. The data presented here suggest that bryophytes and vascular plants have different systems to regulate NR activity.