張麗勍，段 可，鄒小花，高清華

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所，上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室，上海 201403）

草莓膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白鑒定及生物信息學(xué)分析

張麗勍，段 可，鄒小花，高清華*

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所，上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室，上海 201403）

G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPCRs）是廣泛存在于生物體中的一類膜受體家族?；诖植诿}孢菌典型GPCR蛋白氨基酸序列及其典型結(jié)構(gòu)域?qū)δz孢炭疽菌全基因組數(shù)據(jù)庫進行比對分析，獲得GPCRs超家族蛋白；對GPCRs超家族蛋白進行生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明：膠孢炭疽菌中存在8個GPCR蛋白，其中碳源感應(yīng)因子類有3個；類cAMP受體類有2個，信息素受體、氮源感應(yīng)因子和真菌視蛋白類各1個。所有的GPCR都具有典型的7個跨膜結(jié)構(gòu)域及較高比例的α-螺旋和無規(guī)則卷曲，且均不含信號肽序列。通過遺傳關(guān)系比較分析發(fā)現(xiàn)，膠孢炭疽菌的8個GPCR蛋白聚類在一起，構(gòu)成2個主要進化大分支和5個小分支，該聚類與其基于保守結(jié)構(gòu)域的歸屬類別一致。本研究為進一步探究草莓膠孢炭疽菌GPCRs超家族成員的功能奠定了基礎(chǔ)。

草莓；膠孢炭疽菌；G蛋白偶聯(lián)受體；生物信息學(xué)

由異源三聚體G蛋白介導(dǎo)的信號級聯(lián)途徑是生物體中重要的信號感應(yīng)和應(yīng)答系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由3個部分組成：G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPCRs）、異源三聚體G蛋白（含有α、β和γ亞基）和效應(yīng)蛋白［1］。GPCRs是一類跨膜受體超家族，參與了許多細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。由GPCRs介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在生物體的多數(shù)生理活動中發(fā)揮著重要的作用，如趨化性、神經(jīng)傳遞、細胞交流、感光、嗅覺、味覺等［2］。GPCRs作為特異的受體接收這些外部環(huán)境刺激引起的信號，并將這些信號轉(zhuǎn)運至生物體細胞內(nèi)，激活下游信號通路。盡管GPCRs具有各種不同的功能，但它們都含有典型的7個跨膜結(jié)構(gòu)域。這7個跨膜結(jié)構(gòu)域通過3個胞內(nèi)環(huán)（Intracellular loop，IL-1 to IL-3）和3個胞外環(huán)（Extracellular loop，EL-1 to EL-3）相連，而N-末端及C-末端分別在細胞外和細胞內(nèi)［3］。7個跨膜結(jié)構(gòu)域被認為是GPCRs最保守的結(jié)構(gòu)組成。7個跨膜結(jié)構(gòu)域的存在表明了GPCRs的疏水特征并且含有幾個十分重要的典型的基序，如WxP基序和NPxxY基序［4］。

GPCRs是動物細胞中最大的受體家族。在人類基因組中，有800—1 000個基因參與了GPCR的合成［5］。病原真菌中也被證實含有GPCRs超家族。目前，在模式真菌構(gòu)巢曲霉（Aspergillus nidulɑns）［6］、粗糙脈孢霉（Neurosporɑcrɑssɑ）［7］及巴西安白僵菌（Beɑuveriɑbɑssiɑnɑ）［8］等真菌中對GPCRs的研究工作較為深入。Han等［6］研究發(fā)現(xiàn)構(gòu)巢曲霉全基因組中存在9個GPCRs，其中g(shù)prD基因在菌絲生長及有性繁殖階段發(fā)揮著重要的作用。在粗糙脈孢霉中，GPR-1在有性繁殖階段發(fā)揮調(diào)控作用［9］；GPR-4與異源三聚體G蛋白的α亞基相連接，調(diào)控粗糙脈孢霉對碳源的應(yīng)答［10］。對巴西安白僵菌的GPCRs研究顯示，BbGPCR3能夠調(diào)控初侵染階段真菌與寄主互作的過程及毒力。與模式真菌相比，植物病原絲狀真菌，例如稻瘟菌（Mɑgnɑporthe griseɑ）［11］、鏈格孢菌（Alternɑriɑɑlternɑtɑ）［1］禾谷炭疽菌（C.grɑminicolɑ）［12］及希金斯炭疽菌（C.higginsiɑnum）［13］等，雖有GPCRs相關(guān)報道，但研究并不深入。稻瘟菌中已鑒定出含有14個典型的GPCRs。鏈格孢菌中具有3個典型的GPCRs，參與了對分生孢子生長及致病力的調(diào)控。韓長志等［12-13］利用生物信息學(xué)結(jié)合全基因組數(shù)據(jù)對禾谷炭疽菌和希金斯炭疽菌中的GPCR蛋白進行了篩選發(fā)現(xiàn)，這兩種炭疽菌中均含有4個GPCR蛋白，且兩者有較近的親緣關(guān)系。

GPCRs在病原真菌中能夠調(diào)節(jié)外界環(huán)境信號的識別（包含來自寄主的信號），激活下游轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄。其在真菌與寄主互作的過程中發(fā)揮著重要作用。對已報道的33種病原真菌的GPCRs進行比對，結(jié)果表明GPCRs超家族成員的數(shù)量及編碼基因序列在不同種類真菌之間存在較大的差異。這是病原真菌在長期抵抗宿主識別機制過程中趨異進化的結(jié)果［14］。因此，明確GPCRs的功能，對于探明真菌與寄主互作的機制，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有效的真菌病害防控技術(shù)具有重要的意義。

膠孢炭疽菌（C.gloeosporioides）是一種十分重要的病原真菌，全球范圍內(nèi)均有分布，能夠侵染1 000余種植物［15］。膠孢炭疽菌侵染不同寄主時采取的侵染策略也不同［16］。由膠孢炭疽菌侵染引起的草莓炭疽病是我國草莓生產(chǎn)上最重要的真菌病害之一，在南方發(fā)生尤為嚴重。危害嚴重的年份可導(dǎo)致草莓減產(chǎn)50%—80%［17］。草莓炭疽病已經(jīng)成為制約草莓發(fā)展的重要因素。目前，膠孢炭疽菌中尚未見有關(guān)GPCRs超家族的報道。2013年，膠孢炭疽菌菌株Nara gc5全基因組測序的完成［18］，為該物種GPCRs超家族成員的鑒定起到了極大的促進作用。Nara gc5菌株來自日本，從田間感染炭疽病的草莓組織中分離獲得。

本研究利用NCBI網(wǎng)站（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）公布的草莓膠孢炭疽菌Nara gc5菌株的全基因組序列結(jié)合粗糙脈孢霉已報道的典型GPCR氨基酸序列［19］，通過生物信息學(xué)方法對膠孢炭疽菌GPCRs超家族成員進行了鑒定；并對GPCRs進行了理化性質(zhì)、信號肽及轉(zhuǎn)運肽、亞細胞定位和跨膜結(jié)構(gòu)域分析，以期初步明確GPCRs超家族成員的組成，為進一步研究GPCRs在膠孢炭疽菌與草莓互作過程中發(fā)揮的作用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

草莓膠孢炭疽菌Nara gc5全基因組數(shù)據(jù)來自NCBI網(wǎng)站（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）。粗糙脈孢霉、禾谷炭疽菌（C.grɑminicolɑ）、希爾金斯炭疽菌（C.higginsɑnum）、西瓜炭疽菌（C.orbiculɑre）等GPCR蛋白氨基酸序列也均從NCBI網(wǎng)站獲得。

1.2 方法

1.2.1 GPCRs超家族候選蛋白的篩選

GPCRs超家族的基因篩選采用于波等［20］的方法：（1）利用已發(fā)表的粗糙脈孢霉中10個典型GPCRs氨基酸序在膠孢炭疽菌基因組數(shù)據(jù)庫BLASTp搜索，E-value小于0.001的蛋白質(zhì)作為候選GPCR蛋白；（2）利用粗糙脈孢菌GPCRs的典型結(jié)構(gòu)域特征（Pheromone receptor：PF02076，PF02116；Putative cAMP：PF00002，PF05462；Carbon sensors：PF11710；Microbial opsin：PF01036），通過Pfam（http：//pfam.sanger.ac.uk/）搜索膠孢炭疽菌的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)，E-value設(shè)為0.001。綜合以上兩種方法獲得候選GPCR蛋白。

使用Phobius（http：//phobius.binf.ku.dk/）和ExPASy網(wǎng)站中的TMpred（http：//www.ch.embnet.org/software/TMPRED form.html）及TMHMM（http：//www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/）對候選GPCRs進行跨膜結(jié)構(gòu)域的分析，進行進一步的篩選。

1.2.2 蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及疏水性預(yù)測

利用ExPASy網(wǎng)站中的Protscale（http：//web.expasy.org/protscale/）軟件對GPCRs進行理化性質(zhì)的分析及疏水性的預(yù)測。

1.2.3 信號肽及轉(zhuǎn)運肽的預(yù)測

利用ExPASy網(wǎng)站中的SignalP4.1Server（http：//www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/）和TargetP（http：// www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/）分別對GPCRs進行N端信號肽及轉(zhuǎn)運肽的預(yù)測。

1.2.4 蛋白亞細胞定位預(yù)測

利用ProtComp v 9.0（http：//www.softberry.com/berry.phtm l？topic＝protcompan＆group＝programs＆subgroup＝proloc）對GPCRs進行亞細胞定位分析。

1.2.5 蛋白二級結(jié)構(gòu)分析

采用PHD在線平臺（https：//npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa＿automat.pl？page＝/NPSA/npsa＿phd. html）對GPCRs的二級結(jié)構(gòu)進行分析。

1.2.6 系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建

利用草莓膠孢炭疽菌中的GPCRs氨基酸序列，分別進行BLASTp分析。在BLASTp分析結(jié)果中，分別選取一致性最高的7條氨基酸序列，共56條序列，下載保存為FASTA格式。通過ClustalX軟件對上述序列利進行多重序列比對分析，隨后用MEGA 6.0中的鄰近法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，bootstrap值設(shè)置為1 000。

2 結(jié)果與分析

2.1 膠孢炭疽菌GPCRs超家族成員的鑒定

利用BLASTp通過與模式真菌粗糙脈孢霉中的10個GPCRs的氨基酸序列比對并利用粗糙脈孢菌GPCRs的典型結(jié)構(gòu)域特征采用Pfam數(shù)據(jù)庫對膠孢炭疽菌的全基因組進行搜索，獲得GPCRs超家族的候選GPCR蛋白。

由于GPCRs具有典型的7個跨膜結(jié)構(gòu)域的特點，因此利用PHOBIUS及Expasy平臺中的跨膜預(yù)測軟件TMHMM、TMpred對GPCRs候選蛋白進行跨膜結(jié)構(gòu)域分析，將不含有7個跨膜結(jié)構(gòu)域的蛋白剔除。最終確定膠孢炭疽菌中含有8個典型的GPCRs。由之前的報道可知［18］，真菌的GPCRs超家族主要分為5類：信息素受體、類cAMP受體、碳源感應(yīng)子、氮源感應(yīng)子和真菌視蛋白。膠孢炭疽菌的8個典型的GPCRs中碳源感應(yīng)因子類最多，有3個；類cAMP受體類有2個，信息素受體、氮源感應(yīng)因子和真菌視蛋白類各1個（表1）?；蚪M定位表明，GPCRs散布在膠孢炭疽菌基因組中，在基因組不同scaffold的負鏈和正鏈中均存在。

表1 膠孢炭疽菌GPCRs的基因信息Table 1 The information of GPCR genes in C.gloeosporioides

2.2 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及疏水性預(yù)測

利用ExPASy數(shù)據(jù)庫中的ProtParam及Computer p I/MW軟件對膠孢炭疽菌GPCRs的理化性質(zhì)進行分析。結(jié)果表明，GPCRs在酸堿性，極性與非極性氨基酸組成及所占比例均存在差異（表2）；除此之外，其相對分子質(zhì)量、理論等電點、正負電荷氨基酸殘基數(shù)、以及不穩(wěn)定性系數(shù)、脂肪族氨基酸指數(shù)和總平均親水性等方面也存在著較大差異（表3）。除氮源感應(yīng)因子CGGC5＿10531.1和真菌視蛋白CGGC5＿10705.1的穩(wěn)定系數(shù)小于40，屬于穩(wěn)定蛋白外，其余GPCRs的不穩(wěn)定系數(shù)均大于40，為不穩(wěn)定蛋白（表3）。

表2 膠孢炭疽菌GPCRs的氨基酸組成Table 2 The am ino acid composition of C.gloeosporioides GPCR proteins

表3 膠孢炭疽菌GPCRs的基本理化性質(zhì)Table 3 The basic physicochemical property of C.gloeosporioides GPCR proteins

2.3 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白的信號肽及轉(zhuǎn)運肽分析

利用SignalP 4.1 Server對膠孢炭疽菌GPCRs的信號肽分析表明，8個GPCRs均不含有信號肽。轉(zhuǎn)運肽分析結(jié)果表明，信息素受體類蛋白CGGC5＿8441.1定位于分泌途徑上，且可信度較高（RC＝2）。其余7個GPCRs未得到較好的定位結(jié)果，可信度均較低（RC≥3）（表4）。

表4 膠孢炭疽菌GPCR蛋白的轉(zhuǎn)運肽分析Table 4 Transit peptide prediction of C.gloeosporioides GPCR proteins

2.4 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白的亞細胞定位分析

使用CBS的ProtComp Version 9.0對膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白進行了亞細胞定位分析，從分析結(jié)果可以看出（表5），除了CGGC5＿15309.1之外，其余7個GPCRs位于質(zhì)膜的得分均最高，其余部位的分值均較低，甚至為0.00，由此推測這7個GPCRs位于質(zhì)膜。CGGC5＿15309.1位于線粒體的得分最高（6.42），明顯高于其他部位分值，說明其有可能定位在線粒體上，具體定位情況還有待后續(xù)通過試驗證實。

表5 膠孢炭疽菌GPCR蛋白的亞細胞定位分析Table 5 Subcellular localization prediction of C.gloeosporioides GPCR proteins

2.5 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白的保守結(jié)構(gòu)域分析

InterPro及SMART的保守結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果表明，8個GPCRs均分別含有7個跨膜結(jié)構(gòu)域（表6，圖1），每個跨膜結(jié)構(gòu)域由16—29個氨基酸組成；N-端在細胞膜外，C-端在膜內(nèi)?？缒そY(jié)構(gòu)域之間由3個胞內(nèi)環(huán)（ICL）和3個胞外環(huán)（ECL）交替分隔。其中，信息素受體CGGC5＿8441.1、類cAMP受體CGGC5＿9530.1、氮源感應(yīng)因子CGGC5＿10531.1和真菌視蛋白CGGC5＿10705.1跨膜結(jié)構(gòu)域分布較均勻，ICL和ECL長度較接近，大多由10—31個氨基酸組成，最短的為4個氨基酸，最長的為67個氨基酸；類cAMP受體CGGC5＿2338.1和碳源感應(yīng)因子CGGC5＿1899.1、CGGC5＿15309.1均為ICL3最長，分別達到了202、136和256個氨基酸，明顯較其他ICL和ECL長（圖2，表6）。此外，碳源感應(yīng)因子CGGC5＿1899.1的C端421—492位氨基酸為葡萄糖受體Git3 Gα結(jié)合位點同源基序。CGGC5＿9530.1中29—186位氨基酸中含有cAMP結(jié)合位點。氮源感應(yīng)因子CGGC5＿10531.1中23—87 aa和231—285 aa含有2個該家族標志性的PQ-loop結(jié)構(gòu)。

表6 膠孢炭疽菌GPCR蛋白的結(jié)構(gòu)域分布Table 6 The dom ain distribution in GPCR proteins of C.gloeosporioides

2.6 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白二級結(jié)構(gòu)分析

通過PHD在線網(wǎng)站對膠孢炭疽菌GPCRs二級結(jié)構(gòu)進行了分析，結(jié)果表明（圖2），8個GPCRs的二級結(jié)構(gòu)均是由α-螺旋（α-helices）（23.01%—66.77%）、延伸鏈（extended strand）（9.15%—33.47%）和無規(guī)則卷曲（random coil）（24.01%—51.63%）組成?？傮w而言，膠孢炭疽菌GPCRs的α-螺旋和無規(guī)則卷曲含

量較高，其次是是延伸鏈。希金斯炭疽菌［18］GPCRs也含有較高比例的α螺旋和無規(guī)則卷曲，不具備較高比例的延伸鏈，且有少量的β卷曲。說明就二級結(jié)構(gòu)而言，與其他炭疽菌相比，膠孢炭疽菌GPCRs有其自身特點。

圖1 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析Fig.1 The conserved domain analysis of GPCRs superfam ily of C.gloeosporioides

圖2 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白二級結(jié)構(gòu)分析Fig.2 The secondary structure analysis of GPCRs superfam ily of C.gloeosporioides

2.7 膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白的遺傳進化分析

通過對膠孢炭疽菌中的8個GPCRs序列及其同源序列進行聚類分析，在所得系統(tǒng)發(fā)育樹中，構(gòu)成2個主要進化大分支，5個小分支，與其基于保守結(jié)構(gòu)域的歸屬類別基本一致（圖3）。其中CGGC5＿9530.1和CGGC5＿2338.1所屬的II（cAMP受體）類GPCR屬于第一大分支的第一小分支。CGGC5＿1899.1，CGGC5＿15309.1和CGGC5＿6211.1所屬的III（碳源感應(yīng)因子）類GPCR則橫跨第一大分支的第一和第二小分支，說明III類GPCR各成員之間有一定的差別。而II和III類GPCR親緣關(guān)系較近，共同屬于第一大分支，與此對應(yīng)的是，CGGC5＿8441.1，CGGC5＿10531.1和CGGC5＿10705.1分屬的I（信息素受體），IV（氮源感應(yīng)因子）和V（真菌視蛋白）類GPCR親緣關(guān)系較近，屬于第二大分支，總體而言膠孢炭疽菌8個GPCRs的聚類與其基于保守結(jié)構(gòu)域的歸屬類別一致。膠孢炭疽菌菌株Nara gc5中的GPCR與另一菌株Cg-14高度同源，但與其他炭疽菌屬的GPCRs遺傳距離相對較遠，相較之下其他炭疽菌屬GPCR之間親緣關(guān)系較近，說明與炭疽菌屬其他真菌相比，膠孢炭疽菌的GPCRs有其自身特點。

3 結(jié)論與討論

GPCRs是一類含有7個跨膜結(jié)構(gòu)域的膜受體蛋白超家族，它們參與了生物體多種生命過程，其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制是研究的熱點［21］。在病原真菌中，GPCRs在生長發(fā)育、侵染及與寄主互作的過程中均發(fā)揮著重要作用：真菌含有多個感知系統(tǒng)來感知胞外和胞內(nèi)的營養(yǎng)信號，從而使其適應(yīng)環(huán)境的要求及滿足自身代謝的需要。GPCRs超家族就是其中一個非常重要的感知系統(tǒng)，目前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在真菌感應(yīng)營養(yǎng)信號中發(fā)揮巨大的作用；對光的感應(yīng)在真菌生長發(fā)育特別是在孢子形成和交配過程中起著重要作用。在粗糙鏈孢菌中已研究證實，GPCRs超家族中的視蛋白能夠調(diào)節(jié)類胡蘿卜素生物合成（該合成途徑與光感應(yīng)相關(guān)）并抑制產(chǎn)孢特異基因的表達［22］；在病原真菌與寄主互作過程中，真菌能夠通過GPCRs介導(dǎo)的級聯(lián)反應(yīng)對寄主的脂氧化物進行識別，進而利用其作為養(yǎng)分，促進真菌自身毒力的發(fā)展［23］。綜上可知，對GPCRs的研究將有助于了解病原真菌的致病機制，探明真菌與寄主互作的機理，為抗病性育種及病害防控奠定理論基礎(chǔ)。

隨著基因組測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多病原真菌的全基因組數(shù)據(jù)得到釋放。這極大的促進了GPCRs超家族成員的功能預(yù)測和研究。目前，病原真菌中大量的GPCRs已經(jīng)得到篩選和鑒定。炭疽菌屬是一類十分重要的植物病原真菌，能夠侵染多種植物，包括許多重要的經(jīng)濟作物［24］。膠孢炭疽菌中目前尚無GPCR蛋白的報道。

本研究利用BLASTp比對分析及Pfam數(shù)據(jù)庫對膠孢炭疽菌全基因組進行氨基酸序列比對及結(jié)構(gòu)域的搜索獲得了GPCR的候選蛋白。由于GPCRs超家族具有典型的7個跨膜結(jié)構(gòu)域的特征，因此，首先利用TMHMM、TMPRED和PHOBIUS軟件分析候選蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域，確定膠孢炭疽菌有8個蛋白具有7個跨膜結(jié)構(gòu)域的特征。這8個GPCRs主要分為5類：碳感應(yīng)因子類3個；類cAMP受體類2個，信息素受體、氮源感應(yīng)因子和真菌視蛋白類各1個。其次，利用信號肽分析軟件SignalP及轉(zhuǎn)運肽分析軟件TargetP對8個GPCRs進行分析。信號肽分析結(jié)果與禾谷炭疽菌及希金斯炭疽菌中GPCRs的結(jié)果一致，即8個蛋白均不具有信號肽結(jié)構(gòu)。對膠孢炭疽菌GPCRs超家族蛋白的二級結(jié)構(gòu)分解結(jié)果顯示，其主要由α-螺旋、延伸鏈和無規(guī)則卷曲組成，而與其他炭疽菌例如希金斯炭疽菌［13］相比，有高比例的延伸鏈，這些延伸鏈是否在膠孢炭疽菌GPCRs發(fā)揮作用過程中有別于其他炭疽菌的作用仍有待進一步證實。對膠孢炭疽菌GPCRs及其同源序列進行遺傳關(guān)系比較分析，在所得系統(tǒng)發(fā)育樹中，同一家族成員即8個GPCRs聚在一起，構(gòu)成2個主要進化大分支和5個小分支；總體而言，膠孢炭疽菌8個GPCRs的聚類與其基于保守結(jié)構(gòu)域的歸屬類別一致。而本菌株Nara gc5的GPCRs，除了與另一膠孢炭疽菌Cg-14高度同源之外，與其他炭疽菌炭疽菌屬的GPCRs遺傳距離相對較遠；說明至少在氨基酸水平上，膠孢炭疽菌的GPCRs有其自身特點，而這些差異是否影響到膠孢炭疽菌的GPCRs行使功能還有待進一步證實。玉米大斑病基因組中能夠預(yù)測得到9個典型的GPCRs，其中有2個GPCRs在侵染后各階段表達均無上調(diào)，其他GPCRs表達量呈現(xiàn)上調(diào)/持平-上調(diào)-下調(diào)-上調(diào)的變化趨勢［20］。本研究下一步將對GPCRs在侵染中的表達量和功能進行深入分析，這有利于更好了解GPCRs的生物學(xué)功能及其在真菌侵染植物過程中發(fā)揮的作用。

近年來，一些新的類型的GPCRs陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，如PTH-11類蛋白、GPCR89類受體PTM1類GPCR蛋白等。PTH-11最早是在稻瘟菌中發(fā)現(xiàn)的，對附著胞的形成及毒力均有非常重要的影響。該蛋白含有9個跨膜結(jié)構(gòu)域，不符合GPCRs具有7個典型結(jié)構(gòu)域的特征［11］。GPCR89類受體在許多高等真核生物中均存在，如人類、小鼠和擬南芥，它們主要在蛋白代謝及修飾過程中起作用［25］。PTM1類GPCRs主要影響破骨細胞的形成和功能，目前已在釀酒酵母及解脂耶氏酵母等真菌中有報道［26］。因此，下一步還需要利用生物信息學(xué)，對膠孢炭疽菌的全基因組進行更深的挖掘，并對預(yù)測出的GPCRs蛋白進行功能驗證，以期更加全面的了解GPCRs超家族在真菌侵染中的作用機制。

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（責(zé)任編輯：張睿）

Identification and bioinformatics analysis of GPCRs superfam ily of Colletotrichum gloeosporioides in strawberry（Fragaria×ananassa Duchesne）

ZHANG Li-qing，DUAN Ke，ZOU Xiao-hua，GAO Qing-hua*

（Forest＆Fruit Reseɑrch Institute，Shɑnghɑi Acɑdemy of Agriculture Sciences，Shɑnghɑi Key Lɑborɑtory of Protected Horticulturɑl Technology，Shɑnghɑi201403，Chinɑ）

G protein-coupled receptors（GPCRs）are transmembrane receptors which extensively exist in all kinds of organisms.The study obtained the GPCR proteinsand their genomic locationsby using the GPCR protein amino acids sequences of Neurosporɑcrɑssɑand their typical domain to search the genome database of C. gloeosporioides.GPCR protein amino acid sequence of C.gloeosporioides were then analyzed and predicted by the bioinformatics tools.The results showed that there were 8 GPCR proteins in C.gloeosporioides.Among them，three GPCRs belonged to carbon sensors，2 GPCRswere classified as cyclic adenosine monophosphate（cAMP）receptor-like protein.The remaining 3 GPCRswere 1 pheromone receptor，1 putative nitrogen sensor and 1 fungal opsin，respectively.Allmembers consisted of seven typical transmembrane domains and high proportion of alpha helix and random curl but no signal peptide in these GPCR proteins.The resultsof phylogenetic trees showed that 8 GPCRswere clustered together and formed 2 major clades and 5 small branches.These clustering resultswere in accordancewith the classification based on the domain prediction.This study laid the foundation for the further study on the function of GPCRs superfamily of C.gloeosporioides.

Strawberry；Colletotrichum gloeosporioides；G protein-coupled receptors；Bioinformatics

S668.4；Q78

A

1000-3924（2017）01-001-09

2016-12-07

國家自然科學(xué)基金青年基金項目（31501592）；上海市科委自然科學(xué)基金項目（13ZR1436800）；上海市科委農(nóng)業(yè)科技重點攻關(guān)項目（16391901400）和基礎(chǔ)研究重點項目（14JC1405400）；上海市瓜果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系［滬農(nóng)科產(chǎn)字（2017）第1號］

張麗勍（1985—），女，博士，助理研究員，主要從事植物病原物互作機理研究。E-mail：zlq1985-345＠163.com

*通信作者，E-mail：qhgao20338＠sina.com