A Wee1-homológ sejtciklus szabályozó kinázok filogenetikájának in silico vizsgálata
A sejtciklus pontos szabályozása minden sejt számára létfontosságú. A Wee1 tirozin kináz fontos szerepet játszik a sejtciklus szabályozásában; a G2/M fázisok közti átmenetnél lehetővé teszi egy ellenőrzési pont beiktatását azáltal, hogy foszforilálja a Cdk1 kinázt a G2 fázis alatt. A Wee1 kináz szerepére a Schizosaccharomyces pombe nevű hasadó élesztőgomba vizsgálata során derült fény, azonban a Wee1 fehérje szinte minden eukarióta sejtben megtalálható. Jelen van továbbá a hasadó élesztőkben háttérkópiája, a Mik1, magasabbrendű állatokban pedig paralógja, a Myt1. Az utóbbiak esetében sokszor két homológ Wee1 fehérje található, a Wee1A és a Wee1B, amelyek közül az egyik általában az embrióban, míg a másik a kifejlett egyedben fejeződik ki.
Munkám célja a Wee1 homológok evolúciójának in silico vizsgálata volt. Egyrészt elkészítettem a gombák Wee1 homológjainak filogenetikai törzsfáját. Ehhez 68 gombafaj (15 bazídiumos és 53 aszkuszos gomba, utóbbiakon belül 5 a Taphrinomycotina, 18 a Saccharomycotina és 30 faj a Pezizomycotina subphylumból) 79 törzsének 80 fehérjéjét használtam fel. Másrészt, a Wee1, Myt1 és Mik1 fehérjék kapcsolatának vizsgálatához filogenetikai fákat készítettem 18 jól ismert, sejtciklus-kutatásokban jelentős modellorganizmus (7 állat, 6 növény és 5 gomba) homológ fehérjéinek felhasználásával. A homológokat BLASTp algoritmus segítségével kerestem az NCBI és az UniProt adatbázisában a hasadó élesztő Wee1 proteinjének aminosavszekvenciájából kiindulva. A Pfam adatbázisában ellenőriztem a találatok esetében, hogy tartalmazzák-e ugyanazt a protein kináz domént, amelyet a S. pombe Wee1 fehérjéje. A többszörös illesztéseket elvégeztem mind a ClustalX, mind a Prank programokkal. A filogenetikai fákat a MEGA programmal készítettem háromféle módon: neighbor joining, maximum parsimony és maximum likelihood módszerekkel. A maximum likelihood módszer esetén mindig a programban az adataimhoz kiválasztott legjobban illeszkedő evolúciós modellt használtam. A törzsfák reprodukálhatóságát bootstrap analízissel ellenőriztem.
Ahogy az irodalmi adatok alapján vártam, a Wee1 fehérje jelen volt az összes vizsgált fajban. A Mik1-et csak a Schizosaccharomyces nemzetségben találtam meg, míg a Myt1-et csak magasabbrendű állatokban. A gombák Wee1 fehérjéinek törzsfája kisebb eltéréseket mutat a fajok jelenleg elfogadott leszármazásához képest, de a főbb rendszertani egységek a filogenetikai fák külön ágain találhatók. A modellorganizmusok homológjai alapján készült törzsfákon a Wee1A és a Wee1B homológok a törzsfák külön ágain helyezkednek el, ahogy a Myt1 és a Mik1 homológok is. A fehérje C-terminálisának közelében található protein kináz doménban megfigyeltem konzervált régiókat, amelyeket fel is használtam a többszörös illesztések ellenőrzésére. Az elkészült filogenetikai fák alapján valószínűsíthető, hogy a Mik1 és a Myt1 létrejötte a Wee1 fehérjéből két külön evolúciós esemény volt.
szerző
-
Nagy Zsófia
biomérnöki
nappali
konzulensek
-
Horváth Anna
PhD hallgató, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék -
Dr. Sveiczer Ákos
egy. docens, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
