熱孜亞·吾買爾，曹立環(huán)，余 龍

(1. 復旦大學 生命科學學院,上海 200438; 2. 復旦大學 遺傳工程國家重點實驗室,上海 200438)

真核生物中支架蛋白家族(IQGAPfamily)的分子進化分析

熱孜亞·吾買爾1,2，曹立環(huán)1,2，余 龍1,2

(1. 復旦大學 生命科學學院,上海 200438; 2. 復旦大學 遺傳工程國家重點實驗室,上海 200438)

支架蛋白家族(IQGAP family)廣泛存在于真核生物中，在細胞的信號轉導、骨架運動、細胞分裂的過程中都有著重要功能．研究分析IQGAP蛋白家族的分子進化，有助于深入全面地了解整個IQGAP蛋白家族在不同物種中功能．通過使用相關數(shù)據(jù)庫，在35個真核生物物種中檢索到了70個支架蛋白家族成員的序列信息，并對其進行了系統(tǒng)的分子進化研究．我們發(fā)現(xiàn)： 支架蛋白家族基因廣泛存在于后生動物(Metazoan)、真菌(Fungi)、變形蟲界(Amoebozoa)以及其他一些真核生物中，提示支架蛋白存在于最后的真核生物的共同祖先(Last Eukaryotic Common Ancestor, LECA)．系統(tǒng)發(fā)育分析表明脊椎動物的IQGAP蛋白和非脊椎動物中代表性IQGAP基因共享一個共同的祖先基因，單個的IQGAP祖先基因在早期脊椎動物中(在四足總綱和硬骨魚綱的分離之前)，發(fā)生了兩次基因復制事件，導致現(xiàn)存的脊椎動物中3組IQGAP基因(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)產(chǎn)生．

真核生物； 支架蛋白家族； 分子進化分析

基因的分子進化研究能通過序列同源性的比較，系統(tǒng)發(fā)育樹的構建等方法研究基因在不同物種中的起源，復制，突變，丟失的信息，這有助于人們了解在不同生物物種中基因結構變化及其功能衍化的規(guī)律，使人們更深入全面地了解基因的功能．

支架蛋白家族(IQGAP family)是一種進化上保守的多結構域蛋白質(zhì)，IQGAP蛋白在酵母，魚類，非洲爪蟾和哺乳動物中，都有廣泛表達[1]．在真菌中，釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)IQGAP同源蛋白iqg1和裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe)IQGAP同源蛋白RNG2都在胞質(zhì)分裂過程中發(fā)揮重要作用，兩者都定位于細胞收縮環(huán)和負責招募其他參與細胞分裂的蛋白[2-3]．變形蟲界的盤基網(wǎng)柄菌(Dictyosteliumdiscoideum)的兩種IQGAP同源蛋白RGAA和GAPA也都被發(fā)現(xiàn)在胞質(zhì)分裂時發(fā)揮關鍵作用[4-5]．人擁有3個IQGAP家族的成員(IQGAP1，IQGAP2和IQGAP3)，研究發(fā)現(xiàn)，IQGAP家族的成員在各組織中有不同表達模式．人IQGAP1蛋白在人體的組織中廣泛表達，而人IQGAP2僅表達于肝臟和睪丸，人IQGAP3主要在腦和肺中表達[6]．當前，人們對IQGAP蛋白的研究主要集中在IQGAP1蛋白．IQGAPl分子大小190kD，位于染色體15q26．IQGAPl有鈣調(diào)理蛋白同源結構域(Calponin Homology Domain, CHD)，IQ結構域(IQ domain)，聚脯氨酸結合區(qū)(polyproline binding region, Ww)，RasGAP結構域(RasGap domain)，以及在蛋白C末端的PfamRasGAP_C結構域[7]．其中，IQGAPl的鈣調(diào)理蛋白同源結構域能結合肌動蛋白(Actin)，聚脯氨酸結合區(qū)能結合ERK蛋白，IQGAP1上的RasGap結構域能結合Cdc42蛋白和Rac1蛋白，PfamRasGAP_C 結構域能結合鈣黏附蛋白E(E-cadherin)和β-鏈蛋白(β-catenin)，IQGAP1被認為是一個介導多個信號通路的樞紐，參與細胞生長、分化和分裂[8]．人IQGAP1和IQGAP3在HeLa細胞的胞質(zhì)分裂中發(fā)揮重要作用，RNA干擾IQGAP1或IQGAP3地表達能導致胞質(zhì)分裂受阻，多核細胞產(chǎn)生[9]．

最近，關于人IQGAP家族在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用也引起了人們的注意．在肝癌細胞中，人IQGAP1蛋白表達水平顯著上升，而人IQGAP2蛋白表達水平卻下降[10]．同時，肝癌病人中的人IQGAP1，IQGAP2的表達水平與病人的愈后相關[11]．

盡管IQGAP蛋白家族分子被發(fā)現(xiàn)和研究已經(jīng)20多年了，但人們對整個IQGAP家族在多種生物中的功能研究依然十分有限，對IQGAP蛋白家族的分子進化歷史的了解也不明確．當前，隨著越來越多生物的基因組被完全測序，使我們有機會在相對廣泛的真核生物物種中探討IQGAP基因的分子進化歷史，了解不同物種間的IQGAP分子以及同一物種間不同的IQGAP分子之間的進化關系，幫助我們進一步深入地理解IQGAP蛋白的功能．

1 材料與方法

1.1真核生物中IQGAP蛋白的檢索

我們下載了SMART蛋白結構域數(shù)據(jù)庫[12](http：∥smart.embl-heidelberg.de/)中RasGAP結構域(SM00323)的種子序列(alignment Consensus sequences)的序列，利用HMMER程序在非冗余蛋白序列數(shù)據(jù)庫進行HMM搜索(http：∥hmmer.janelia.org/search/hmmsearch)[13]，所得到的序列在計算機上用BLAST程序對人蛋白序列數(shù)據(jù)庫進行BLAST搜索[14]，僅保留其中BEST Hit為人IQGAP蛋白的序列，而其他的BEST Hit為人RASA1, RASL3等蛋白則被丟棄．對于每一個潛在的IQGAP家族基因，我們最后只收錄蛋白序列最長的剪接本，其他剪接本或重復提交序列都沒有被最后收錄．最后，我們選擇了35個物種中的IQGAP蛋白進行研究，35個物種中包含16個后生生物物種：Homosapiens(人);Musmusculus(小鼠);Rattusnorvegicus(大鼠);Bostaurus(牛);Gallusgallus(原雞);Xenopuslaevis(非洲爪蟾);Xenopustropicalis(熱帶爪蟾);Daniorerio(斑馬魚);Tetraodonnigroviridis(綠河豚);Cionaintestinalis(玻璃海鞘);Cionasavignyi;Branchiostomafloridae(文昌魚);Caenorhabditiselegans(線蟲);Nematostellavectensis(?？?;Trichoplaxadhaerens(絲盤蟲)；Amphimedonqueenslandica(海綿)．3個和后生動物(Metazoa)親緣關系很近的原生生物物種：Monosigabrevicollis;Salpingoecarosetta;Capsasporaowczarzaki．8個真菌(Fungi)物種：Allomycesmacrogynus;Candidaalbicans(白念珠菌);Coccidioidesimmitis(粗球孢子菌);Coprinopsiscinerea(灰蓋鬼傘);Neurosporacrassa(粗糙鏈孢霉);Saccharomycescerevisiae(釀酒酵母);Schizosaccharomycespombe(裂殖酵母);Spizellomycespunctatus．5個歸屬于變形蟲界(Amoebozoa)的物種：Acanthamoebacastellanii(卡氏棘阿米巴);Dictyosteliumdiscoideum(盤基網(wǎng)柄菌);Dictyosteliumpurpureum;Entamoebahistolytica(溶組織內(nèi)阿米巴);Polysphondyliumpallidum; 以及其他的3個物種：Naegleriagruberi(尾刺耐格里原蟲);Thecamonastrahens;Spongosporasubterranean．

1.2蛋白結構域組成分析

利用SMART蛋白結構域數(shù)據(jù)庫[12](http：∥smart.embl-heidelberg.de/)和Pfam蛋白結構域數(shù)據(jù)庫[15](http：∥pfam.xfam.org/)對我們所收集的70個蛋白進行結構域組成分析．

1.3蛋白多序列比對和系統(tǒng)發(fā)育分析

我們利用Mafft程序[16]，參數(shù)設定為(L-INS-I)，進行蛋白序列的多序列比對．我們選擇多序列比對中的最保守區(qū)段(IQGAP蛋白中的RasGap結構域部分)進行進一步的系統(tǒng)發(fā)育分析，我們先用ProtTest2.4程序[17]，利用Akaike Information Criterion(AIC)標準計算了相應的最優(yōu)蛋白替代模型，然后用最大似然法(Maximum Likelihood, ML)和貝葉斯推斷法(Bayesian Inference, BI)構建進化樹．我們基于CIPRES Science Gateway V. 3.1[18]利用RAxML 7.2.8程序[19]構建ML樹，bootstrap值設定為1000；用PHYLOBAYES3.3程序[20]構建貝葉斯進化樹，停止蒙特卡羅馬爾可夫鏈計算的參數(shù)設定為Maxdiff<0.1，并使用Dendroscope程序[21]顯示所有進化樹．

2 結 果

2.1IQGAP蛋白的檢索

我們最后檢索到35個真核物種中的70個IQGAP蛋白的序列信息，所有IQGAP蛋白合乎下列3個條件： (1)含有RasGap結構域(SM00323)或pfamRasGap結構域(PF00616);(2)這些蛋白對人蛋白序列數(shù)據(jù)庫進行BLAST搜索，Best hit為人的IQGAP1，IQGAP2或IQGAP3蛋白；(3)所有蛋白含有PfamRasGap_C(PF03836)結構．我們發(fā)現(xiàn)這些蛋白分布在后生動物、真菌、變形蟲界和其他的原生生物中，具體結果見表1．本文中蛋白名稱均依據(jù)Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫．

表1 代表性真核生物物種中的IQGAP蛋白

注： 此表的數(shù)據(jù)，在匯集本文鑒定的IQGAP家族蛋白的同時，部分整合了本文圖2中系統(tǒng)發(fā)育分析的數(shù)據(jù)，其中脊椎動物IQGAP被成功地歸類于3個小組(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)，而其他物種的IQGAP蛋白未能進行這三個小組的分類．用黑體標注的蛋白被認為是脊椎動物IQGAP的直系同源基因(參見正文)．

2.2各物種中IQGAP蛋白的蛋白結構域組成

首先，我們研究了這些蛋白的蛋白結構域的組成，我們發(fā)現(xiàn)，大部分IQGAP蛋白(圖1，蛋白4～13)都含有鈣調(diào)理蛋白同源結構域，IQ結構域，RasGAP結構域，以及在C末端的PfamRasGAP_C結構域．但在相當多的真菌和變形蟲來源的IQGAP蛋白，例如來源于變形蟲界的L8GLC0_ACACA、L8HI44_ACACA、Q54I64_DICDI、RGAA_DICDI、GAPA_DICDI等蛋白,以及來源于真菌的0A0L0T9F0_ALLMA、J3KKA8_COCIM、A8NUP6_COPC7、Q7S5G6_NEUCR、AP1_SCHPO等蛋白，缺失鈣調(diào)理蛋白同源結構域和IQ結構域，但這些蛋白中的RasGAP結構域和C末端的PfamRasGAP_C結構域依然存在，限于篇幅，圖1中僅顯示了3個此類代表性蛋白(蛋白1～3)，這顯示RasGAPs和PfamRasGAP_C這兩個結構域是IQGAP家族最為核心的區(qū)域．另外，我們只在部分IQGAP蛋白(圖1，蛋白7，8，11)中檢測到聚脯氨酸結合區(qū)(Ww)蛋白結構域．

圖1 真核生物中代表性IQGAP蛋白的結構域組成Fig.1 Domain organization of representative IQGAP proteins in Eukaryotes真核生物中的代表性IQGAP蛋白，依次標示了蛋白名稱、序列長度、物種名稱和結構域組成．蛋白名稱依據(jù)Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫，結構域組成依據(jù)SMART蛋白結構域數(shù)據(jù)庫和Pfam蛋白結構域數(shù)據(jù)庫的結果．

2.3真核生物中IQGAP蛋白的系統(tǒng)發(fā)育分析結果

因為來源于線蟲的O17772_CAEEL蛋白，釀酒酵母的IQG1_YEAST蛋白，裂殖酵母的RNG2_SCHPO蛋白，白念珠菌的IQG1_CANAL蛋白盡管是IQGAP的同源蛋白，但這4個蛋白與其他的IQGAP蛋白序列差異較大，會干擾我們整個系統(tǒng)發(fā)育分析的可信度．為了獲得有效的系統(tǒng)發(fā)育分析結果，我們的分析中沒有涵蓋上述的4個蛋白．這樣，我們對70個蛋白中余下的66個蛋白進行了系統(tǒng)發(fā)育分析．由于來源于動物、真菌、變形蟲界等的IQGAP蛋白相互之間的進化距離較遠，故這些IQGAP蛋白序列比對中某些區(qū)域的序列相似性也較差．為獲得可信的系統(tǒng)發(fā)育分析結果，我們選擇IQGAP蛋白中的最保守蛋白序列區(qū)段(IQGAP蛋白中的RasGap domain部分)進行多序列比對和進化分析．

我們對上述66個IQGAP家族的基因的蛋白序列用最大似然法(ML)和貝葉斯推斷法(BI)進行了系統(tǒng)發(fā)育分析，來自人的RASA1_HUMAN, RASL3_HUMAN和SYGP1_HUMAN蛋白設定為我們進化分析的外類群(outgroup)，結果顯示最大似然法(ML)和貝葉斯推斷法(BI)產(chǎn)生了幾乎相同的拓撲結構(圖2)．在圖2中所有的IQGAP蛋白家族也總結于表1．

圖2顯示，所有的來自脊椎動物(人，小鼠，大鼠，牛，原雞，非洲爪蟾，熱帶爪蟾，斑馬魚，綠河豚)的IQGAP蛋白都可以很好地歸類到3個IQGAP組，分別為IQGAP1Group,IQGAP2Group,IQGAP3Group．同時，我們還發(fā)現(xiàn)，來自?？腁7SXE3_NEMVE，絲盤蟲的B3RR54_TRIAD，海綿的I1F9L9_AMPQE蛋白和脊椎動物中的IQGAP蛋白很好的歸類到一起(圖中標示為IQGAPsinAnimalia)，這一結果提示這些基因應共享一個共同的祖先基因．事實上，從圖中可以看到，一些來源于后生動物進化關系最近的單細胞生物的IQGAP蛋白(如A9USM2_MONBE，F(xiàn)2TWA6_SALR5)，一些來源于真菌的IQGAP蛋白(圖中標示為IQGAPsinFungi)和一些來源于變形蟲界的IQGAP蛋白(圖中標示為IQGAPsinAmoebozoa)，都可被認為是脊椎動物中的IQGAP蛋白直系同源基因．這提示最后的真核生物的共同祖先(Last Eukaryotic Common Ancestor, LECA)已擁有支架蛋白家族基因這一古老的基因．

盡管脊椎動物IQGAP蛋白與真菌的IQGAP蛋白，變形蟲界的IQGAP蛋白共享一個共同的祖先基因，但脊椎動物中3組IQGAP基因(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)的形成卻發(fā)生于相對晚近的時期．我們的分析結果顯示在早期脊椎動物(在四足總綱和硬骨魚綱的分離之前)一個IQGAP的祖先基因，發(fā)生了兩次基因復制事件，其中第一次復制，形成IQGAP1/2的祖先基因和IQGAP3基因，然后，所產(chǎn)生的IQGAP1/2的祖先基因再次發(fā)生基因復制，產(chǎn)生相應的IQGAP1和IQGAP2基因，這兩次基因復制事件導致脊椎動物中3組IQGAP基因(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)形成(圖3，見第380頁)．

在進一步對多種脊椎動物和非脊椎動物中的IQGAP蛋白進行多序列比對時，我們發(fā)現(xiàn)人，小鼠，大鼠，牛的IQGAP2基因的蛋白序列相對于它們對應的IQGAP1和IQGAP3發(fā)生了長度為84個氨基酸的片段缺失(圖4，見第380頁)，其缺失的片斷位于IQGAP蛋白的鈣調(diào)理蛋白同源結構域和IQ結構域之間．因為脊椎動物中熱帶爪蟾和斑馬魚中IQGAP2基因，以及非脊椎動物中相應直系同源基因(如海鞘的H2Z719_CIOSA，海綿的I1F9L9_AMPQE基因)未見此類型的蛋白片段缺失．提示部分脊椎動物中發(fā)生此類片斷缺失發(fā)生在相對晚近的時期．但此類發(fā)生在部分脊椎動物中的IQGAP2基因片斷缺失對IQGAP蛋白的功能影響還未見報道．

圖2 真核生物中IQGAP蛋白的系統(tǒng)發(fā)育分析Fig.2 Phylogenetic analysis of IQGAP proteins in Eukaryotic lineages對真核生物中IQGAP家族的的蛋白序列用最大似然法(ML)和貝葉斯推斷法(BI)進行了系統(tǒng)發(fā)育分析，結果顯示最大似然法(ML)和貝葉斯推斷法(BI)產(chǎn)生了幾乎相同的拓撲結構．進化樹分支中的第一個數(shù)字表明貝葉斯后驗概率(只有這些關鍵分支被標記)，進化樹分支中的第二個數(shù)字顯示最大似然法中最大似然比．來自人的RASA1_HUMAN, RASL3_HUMAN,和SYGP1_HUMAN蛋白設定為我們進化分析的外類群(outgroup)．蛋白名稱依據(jù)Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫．

圖3 IQGAP基因在早期脊椎動物中復制的示意圖Fig.3 Summaries of the gene duplication events for IQGAP genes in early vertebrataIQGAP的祖先基因在早期脊椎動物(在四足總綱和硬骨魚綱的分離之前)發(fā)生了兩次基因復制事件，導致脊椎動物中3組IQGAP基因(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)的形成．

圖4 脊椎動物和非脊椎動物IQGAP蛋白的多序列比對Fig.4 Multiple sequence alignment of IQGAP proteins from vertebrate and invertebrate lineages來自人、小鼠、牛、斑馬魚、熱帶爪蟾、海鞘、海綿等的IQGAP蛋白進行多序列比對(僅顯示與IQGAP2蛋白序列片斷缺失相近區(qū)域部份)．蛋白名稱依據(jù)Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫．

3 討 論

我們檢索了整個真核生物蛋白數(shù)據(jù)庫中的IQGAP家族蛋白，發(fā)現(xiàn)IQGAP蛋白在植物中缺失；然后，我們選擇了35個真核生物物種作為我們的研究范圍，對這些物種的選擇，首先考慮了物種廣泛性，35個真核生物物種包含了16種動物物種，3種和后生動物親緣關系很近的單細胞物種，8種真菌物種，5種變形蟲界和3種其他的物種．這些物種中包含了在動物進化歷史上有重要意義的代表性的生物．例如： 扁盤動物門(Placozoa)中絲盤蟲(T.adhaerens)是一種原始的后生動物，被認為是目前發(fā)現(xiàn)的最簡單的真后生動物(Eumetazoan)，蟲體由上下兩層細胞構成，無體腔，無消化腔，無神經(jīng)系統(tǒng)[22]．刺胞動物門(Cnidaria)的海葵(N.vectensis)是一個非兩側對稱動物[23]．領鞭毛蟲類(Choanoflagellate)的M.brevicollis被認為是與后生動物進化關系最近的單細胞生物，在研究后生動物的起源和多樣化有重要的價值[24]．盤基網(wǎng)柄菌(D.discoideum)作為一種土壤變形蟲，具有特殊的能力，能以單細胞形式和多細胞形式交替的方式存在．在生物的進化譜系上，盤基網(wǎng)柄菌和后生生物的分離，早于酵母和后生生物的分離，但晚于植物和后生生物的分離[25]．

在研究方法上，在同源蛋白搜索中，我們結合了HMMer方法[13]和BLAST方法[14]，以保證方法的靈敏性和可靠性．多序列比對所用的Mafft程序[16]，系統(tǒng)發(fā)育樹構建所用的最大似然法的RAxML 7.2.8程序[17]和貝葉斯法的PHYLOBAYES3.3程序[18]都是當前國際上進行系統(tǒng)發(fā)育研究的主流方法和程序，這也保證了我們結果的可靠性．

我們的研究結果表明，IQGAP基因存在于后生動物、真菌、變形蟲界等真核生物中，在Excavata類的真核生物尾刺耐格里原蟲(Naegleriagruberi)，在有孔蟲界(Rhizaria)的Spongosporasubterranean中也發(fā)現(xiàn)了IQGAP的同源基因(表1)，這充分顯示了IQGAP基因廣泛分布于真核生物中，跟據(jù)上述物種在真核生物中的進化關系[26]．我們認為支架蛋白存在于LECA，即在后生動物，真菌，變形蟲界和有孔蟲界等真核生物的物種分離之前，IQGAP基因就已經(jīng)存在．但是，變形蟲界IQGAP基因一般僅擁有RasGAP結構域，C末端的PfamRasGAP_C結構域．而后生動物，真菌中的IQGAP基因除了含有RasGAP結構域，C末端的PfamRasGAP_C結構域外，往往還含有鈣調(diào)理蛋白同源結構域，IQ結構域(圖1)．關于各物種IQGAP基因的結構域組成變化的進化歷史，以及結構域組成對IQGAP基因功能的影響將會是進一步研究的對象．

但人的3個IQGAP基因是在早期脊椎動物中的一個IQGAP的祖先基因通過發(fā)生了兩次基因復制事件后形成的．其中第一次基因復制，形成IQGAP1/2的祖先基因和IQGAP3基因，然后，所產(chǎn)生的IQGAP1/2的祖先基因再次發(fā)生基因復制，產(chǎn)生相應的IQGAP1和IQGAP2基因(圖3)．這一結果與人IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3基因相互之間較高的序列相似性相吻合．在人的3個IQGAP基因中，IQGAP1基因表達于人體絕大多數(shù)組織中，并受到廣泛的研究，而IQGAP2基因和IQGAP3研究則相對較少[6,27]．人的3個IQGAP基因，除了在人體各組織的表達譜不同以外，功能也有所不同[27]．人IQGAP1基因被認為是一個癌基因(oncogene)，在肝細胞癌、肺癌、胃癌、乳腺癌表達上升[28]，而人IQGAP2基因在肝細胞癌，前列腺中表達下降[29-30]．實驗研究還表明敲除IQGAP2基因的小鼠易發(fā)生肝癌，但敲除IQGAP1和IQGAP2雙基因的小鼠則能正常生存，提示IQGAP1基因和IQGAP2基因發(fā)生某種程度的功能拮抗[31]．而IQGAP3功能與人IQGAP1有相似性，兩者都能促進肝細胞和乳腺上皮細胞的增殖[32-33]．這樣，IQGAP2相對IQGAP1和IQGAP3基因，有其功能的特殊性．有趣的是我們發(fā)現(xiàn)人，小鼠，大鼠，牛的IQGAP2基因的蛋白序列相對于它們對應的IQGAP1和IQGAP3發(fā)生了長度為84個氨基酸的片段缺失(見圖4)．現(xiàn)在還不清楚是否是IQGAP2上84個氨基酸的片段缺失造成了IQGAP2基因和IQGAP1基因的功能拮抗，進一步研究IQGAP2基因上的84個氨基酸的片段缺失對IQGAP功能的影響將給我們以新的提示．

我們的研究明確揭示了IQGAP家族在早期脊椎動物中的進化歷史，即在早期脊椎動物中發(fā)生了兩次基因復制事件，導致現(xiàn)存的脊椎動物中3組IQGAP基因(IQGAP1，IQGAP2，IQGAP3)產(chǎn)生．人，小鼠，大鼠，牛的IQGAP2基因的蛋白序列相對于它們對應的IQGAP1和IQGAP3發(fā)生了長度為84個氨基酸的片段缺失．這些結果將有助于我們進一步研究人和多種其他生物中IQGAP蛋白的功能．

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Abstract： IQGAP family proteins present widely in eukaryotic lineages, and play important roles in the process of cell signal transduction, cell skeletal movement and cell division. Analysis of the molecular evolution of the IQGAP protein family is helpful in understanding the function of the whole IQGAP protein family in different species. Here we retrieved 70 members of the IQGAP family in 35 eukaryotic species, and carried a comprehensive phylogenetic analysis. We found that IQGAP family proteins exist in Metazoan, Fungi, Amoebozoa, as well as some other eukaryotes, suggesting that the common ancestor of IQGAP family present in the Last Eukaryotic Common the Ancestor (LECA). Phylogenetic analysis also showed that vertebrate IQGAP genes shared a common ancestral gene with several representative non vertebrate IQGAP genes, and a single ancestral IQGAP gene duplicated two times in early vertebrates (before tetrapoda and teleostei divergence), resulting in three groups of IQGAP genes (IQGAP1, IQGAP2, IQGAP3) formed in vertebrates.

Keywords： Eukaryota；IQGAP family; Phylogenetic analysis

PhylogeneticAnalysisofIQGAPProteinsinEukaryoticLineages

REZIYA Wumaier1，2, CAO Lihuan1，2, YU Long1，2

(1.StateKeyLaboratoryofGeneticEngineering,InstituteofGenetics,Shanghai200438,China; >2.SchoolofLifeSciences,FudanUniversity,Shanghai200438,China)

Q51

A

0427-7104(2017)03-0374-09

2016-09-09

國家自然科學基金(31071186)

熱孜亞·吾買爾(1990—)，女，碩士研究生；余 龍，男，教授，通信聯(lián)系人，E-mail： longyu@fudan.edu.cn；曹立環(huán)，男，副教授，通信聯(lián)系人，E-mail： lihuancao@fudan.edu.cn.