به دو خانواده متشکل از حداقل 7 ژن که در سه کروموزوم توزیع می شوند،تقسیم شوند (Kader.1996).همانطور که قبلا ذکر شد ،LTP ها متعلق به خانواده ی چند ژنی هستند( White et al.1994; Vignols et al.1997 ; Arondel et al.2000)بیش از 30 ژن ltp در ژنوم آرابیدوپسیس تالیانا مشخص شده است( Arondel et al.2000).ژن ltp1 و بیشتر انواع ltp ها دارای اینترون هستند ولی ltp2 برنج فاقد اینترون بوده که این مسئله با مقایسه ی ORF مربوط به LTP و توالی آمینواسیدی LTP مشخص شده است(شکل1.1) (Vignols et al.1994). ناحیه ی کد کننده ی ژن ltp غنی از GC (به میزان 75 درصد) می باشد.ایزوفرم های مختلف nsLTP ها اعمال متفاوتی دارند، به عنوان مثال از جوانه ی دانه ی کرچک چهار ایزوفرم جدا شده که در یک بافت ویژه به صورت متفاوت بیان می شوند( Garcia – Garrido et al.1998).
در ذرت یک مکانیسمی از ویرایش متناوب،ارائه رونویسی های مختلف برای انواع LTP را پشتیبانی می کند( Arondel et al.1997)،در تمام انواع LTP ها نواحی حفاظت شده ای وجود دارد(Pii et al.2009 ;Zottich et al.2011)،همچنین تجمع جهش ها سبب ایجاد ژن های کاذبی می شود که عموما پروتئین هایی فاقد عملکرد مشخص را کد می کنند.
شکل1.1.تصویر شماتیک ناحیه ی کد کننده ی ژنLTP2 گیاه برنج ایرانی.
1-3-ساختار پروتئینی LTP
ساختار اولیه LTP1 از 90 تا 95 اسیدآمینه و LTP2 از 70 اسیدآمینه تشکیل شده است (Kadder.1996). LTP ها فاقد اسیدآمینه آروماتیک تریپتوفان هستند (Kadder.1996) و در برخی از گونه ها به ندرت اسیدآمینه فنیل آلانین در ساختار LTP هایافت می شود،همچنین دارای دو واحد تیروزین حفاظت شده می باشند که در LTP1 یک واحد در انتهای آمینی و یک واحد در انتهای کربوکسی قرار گرفته است ،ولی در nsLTP2 هر دو واحد در نزدیکی انتهای کربوکسی قرار دارد(شکل 1.2) Douliez et al.2000;Liu et al.2002 ; Samuel et al.2002)).
شکل1.2.بررسی توالی nsLTP1 و nsLTP2 در برخی از گیاهان.قسمت هایی که با * مشخص شده است نواحی حفاظت شده در تمام توالی های فوق است(Samuel et al.2002).
توالی اسیدآمینه ای LTP هشت باقی مانده سیستئینی در موقعیت های بسیار حفاظت شده دارد که چهار باند دی سولفید را تشکیل می دهد (Kadder.1996) ، همچنین یک باقی مانده ی سیستئینی در ناحیه سیگنال پپتید قرار دارد.الگوی تشکیل چهار باند دی سولفیدی در دو نوع LTP با یکدیگ متفاوت است.در LTP1 اسیدآمینه سیستئین شماره 3 با 50،سیستئین 13 با 27،سیستئین 28 با 73،سیستئین 48 با 87 دو به دو با همدیگر تشکیل باند دی سولفیدی می دهند.اما در LTP2 سیستئین 3 با 35،سیستئین 11 با 25،سیستئین 26 با 61 و سیستئین37 با 68 دو به دو باهم تشکیل باند دی سولفید می دهند((Samuel et al.2002;Ziu et al.2002.موقعیت هشت سیستئین در الگوی کلی به حالت: C…C…CC…CXC…C…C می باشد( Yeats and Rose.2008) که در موقعیت CXC همانطور که در شکل 301 مشخص شده است در LTP1 اسیدآمینه آسپاراژین و در LTP2 اسیدآمینه فنیل آلانین قرار دارد( Liu et al.2002;Samuel et al.2002)پس از برش های آنزیمی که به منظور تعیین توالی انواع LTP با روش تجزیه ای ادمن انجام گرفت مشخص شد که هیچ پروتئازی قادر به برش پیوند بین C27 و C28 در LTP1 و یا برش بین C25 و C26 در LTP2 نیست( Liu et al.2002).

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل1.3:الگوی تشکیل چهار پیوند دی سولفیدی در دو نوع LTP موجود در گیاه برنج،که به جز در موتیف CXC تشابه زیادی را نشان میدهند، در موتیف CXCدر LTP1 اسید آمینه ی آسپاراژین و در LTP2 اسید آمینه ی فنیل آلانین قرار دارد (Samuel et al .2002).
1-3-1- LTP1
چندین ساختار سه بعدی از خانواده LTP1 توسط NMR و کریستالوگرافی اشعه X در هر دو حالت آزاد(بدون اتصال به لیگاند) و هم در ارتباط با لیگاند های لیپییدی متفاوت ارائه شده است (جدول 101) (Yeats and Rose.2008 )که ساختاری فشرده و کروی با چهار باند دی سولفید تثبیت شده را نشان می دهد Lee et al.1998; Soufleri et) al.1996) . همچنین مشخص شده که Asn49 در ساختار LTP1در قسمت موتیف CXC(C48 N C50)در سطح ملکول قرار گرفته است(شکل 601)(Samuel et al.2002)به طور کلی ویژگی های ساختاری LTPهای این خانواده بسیار مشابه است(شکل401)( Yeats and Rose.2008). ساختار دوم LTP1از چهار مارپیچ آلفا(H1 از cyc3تا H2,Ala17از Ala25تاAla37 ،H3از Thr47تا Ala56،H4از Ala63 تا cyc73)تشکیل شده است و دم بلندی در انتهای کربوکسی وجود دارد که ساختار مشخصی ندارد (Lee et a1. 1998;soufleri et al.1996). از مهم ترین خصوصیات مطرح شده برای LTPها خاصیت اتصال به ملکول های مختلف لیپیدی و انتقال آن هاست که این عمل بوسیله یک حفره هیدرو فوب درون ملکولی انجام میگردد.این حفره آب گریز در LTP1به شکل یک تونل است که از محور ملکولی گذشته و با زنجیره های جانبی اسیدآمینه هایArg,Ile,Lue,Lys,Pro,Ser,Thr,Tyr,Val,Ala پوشیده شده است(Lee et al.1998)،این حفره دو ورودی دارد که یکی کوچک و دیگری بزرگ است و شکلی قیف مانند به حفره می دهند به این ترتیب همان طور که قبلا اشاره شد اسید آمینه های هیدرو فوب کوچک مثل Ile,Val,Ala,Leu در تشکیل حفره آب گریز شرکت می کنند .
جدول1.1: ساختار های LTP1 بررسی شده به وسیله ی NMR و کریستالوگرافی اشعه ی X(برخی ساختار ها به صورت آزاد،بدون اتصال به لیگاند وبرخی در اتصال با لیگاند های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند) (Yeats and Rose.2008).
گروهی از اعضای خانواده LTP1در برخی از گونه های گیاهی مثل آرابیدوپسیس و برنج به غیر از هشت باقی مانده سیستئین حفاظت شده باقی مانده های حفاظت شده دیگری هم دارند (شکل1.4 (B))، برای مثال باقی مانده Tyr16بسیار حفاظت شده است اما جهت گیری زنجیره های جانبی آن از حفره اتصال به لیپید دور است و بررسی جهش های نقطه ای (Lullien-pellerin et al.1999) نشان داده است که در اتصال به لیپید نقش ندارد (Yeats and Rose.2008). از دیگر باقی مانده های حفاظت شده در LTP1 گیاه برنج که در ابتدای سومین مارپیچ آلفا قرار گرفته است اسید آمینه هایAsp43,Arg44 می باشد (شکل1.4 ((B,C) دو اسید آمینه ی باردار Arg44,Lys36 در ناحیه ورودی بزرگ تر حفره آب گریز قرار دارند و به بر همکنش و تثبیت مولکول های لیپیدی کمک می کنند(Lee et al .1998).
شکل1.4.توالی و ساختار LTP1.A)حفره ی اتصال به لیپید LTP1 که توسط میریستیک اسید اشغال شده است(Cheng et al.2004).B)مدل ساختار دوم LTP1، ،در این تصویر چهار آلفا هلیکس و باند های دی سولفید موجود در ساختار LTP1 مشخص شده است((Pattersen et al.2004.C)بخش های حفاظت شده در ساختار LTP1 آرابیدوپسیس تالیانا،برنج و صنوبر،در قسمت بالای تصویر باند های دی سولفید و در قسمت پایین مارپیچ های آلفای موجود در ساختار LTP1 برنج نشان داده شده است(Bendtsen et al.2004).
1-3-2 LTP2-
مطالعات ساختاری کمتری نسبت به LTP1 بر روی LTP2 صورت گرفته است ساختار دوم LTP2از سه مارپیچ آلفا ( H1از Cyc3تاAla16، H2از Thr22تا Ala31و H3از Gln33تا Ala40)و همچنین یک قسمت شامل دو مارپیچ خم منفرد(ازTyr45تا Tyr48واز Ala59تا Val58) تشکیل شده است و همانند LTP1 دم انتهای کربوکسی فاقد ساختاری مشخصی است. ریشه های Glyوpro حفاظت شده در LTP2در شکل گیری ساختار مارپیچ ها نسبت به همدیگر نقش به سزایی دارند به این ترتیب که باقی مانده های پرولین حفاظت شده بین مارپیچ 1و2 ایجاد دور باریکی(turn) میکنند(Yeats and Rose.2008) که در تثبیت ساختار ماپیچ ها اهمیت دارد(شکل1.5). LTP2 نیز همانند LTP1دارای حفره ی آب گریزی با خاصیت انتقال لیپید است ریشه های اسید آمینه های Leu9,Leu30,Leu37,Ile16,Ile66,Phe40,Tyr49,V50 تشکیل دهنده این حفره آب گریزند(cheng chao-sheng et al.2008;Liu et a1.2002) حفره آب گریز LTP2 نسبت به LTP1 کوچکتر و انعطاف پذیر تر است و بدین ترتیب کارایی انتقالی لیپیدی بالاتری دارند و اجازه ی اتصال انواع گسترده تری از لیپید ها از جمله استرول ها را میدهد(Samuel et a1. 2002).

شکل1.5.توالی و ساختار LTP2.A) LTP2 گندم در اتصال با a-L-پالمیتوئیل فسفاتیدیل گلیسرول(Pons et al.2003)B)ساختار دومLTP2 گندم،در این تصویر مارپیچ های آلفا و باند های دی سولفید مشخص شده است.
مطالعات جهش زایی نشان داده است که ایجاد جهش در برخی باقی مانده های حفاظت شده مثلval49,Phe36,Leu8 در LTP2 گیاه برنج منجر به تغییرات قابل توجهی در ساختار LTP2 ، لیپید متصل شونده و هم چنین ساختار حفره آب گریز می شود(Yeats and Rose.2008).حجم حفره آب گریز در هر دو خانواده LTP1,LTP2 قابل تغییراست و این خصوصیت ویژه باعث اتصال غیر اختصاصی تر به انواع ملکول های چرب نسبت به پروتئین های دارای حفره آب گریز دیگر میشود(Samuel et a1.2002;Han et al.2007).
شکل1.6:نمای کلی از وجود ساختار های ثانویه ی آلفا هلیکس در ساختار LTP1 و LTP2 (Samuel et al.2002).
1-3-3- بررسی ارتباط ساختاری LTPو انتقال گروه های هیدرو فوب
ویژگی حمل ملکول های لیپیدی توسط حفره هیدرو فوب پروتئین های هر دو خانواده LTP1,LTP2 در ارتباط با گروه های مختلف لیپیدی مورد بررسی قرار گرفته است به عنوان مثال ساختار LTP2 گیاه برنج