Conserved domains and evolution of secreted phospholipases A2
Conserved domains and evolution of secreted phospholipases A2
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分泌型磷脂酶 A2 的保守结构域和进化
DOI：
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pentti Riikonen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Nevalainen;J. Cardoso;Pentti Riikonen
分泌型磷脂酶A2（sPLA 2）是存在于从原核生物到真核生物的生物体中的脂解酶，但其起源和出现知之甚少。我们确定并比较了333个sPLA 2的保守结构域，并提出了它们的进化模型。根据“cd 00618：PLA2_like”和“pfam 00068：Phospholip_A2_1”的计算机注释的保守结构域集合，将保守结构域分为七类。 含有保守结构域cd 04706（植物特异性PLA 2）的PLA 2存在于细菌和植物中。（G）I/II/V/X组PLA 2集合的后生动物PLA 2仅含有保守结构域cd 00125。脊椎动物和无脊椎动物的GIII PLA 2都含有保守结构域cd 04704（蜂毒样PLA 2），哺乳动物的GIII PLA 2也含有保守结构域cd 04705（类似于人GIII PLA 2）。细菌、真菌和海洋无脊椎动物的sPLA 2含有保守结构域pfam 09056（原核PLA 2），其是在真菌sPLA 2中鉴定的唯一保守结构域。Pfam 06951（GXII PLA 2）存在于细菌中，并且广泛分布于真核生物中。除了cd 04706和pfam 09056之外，所有保守结构域都存在于哺乳动物sPLA 2中。值得注意的是，没有发现sPLA 2在大肠杆菌。对sPLA 2保守结构域的系统发育分析表明，存在两个主要的进化枝，cd-和pfam-集合，并且它们通过基因重复和基因缺失事件进化。这些观察结果与以下假设一致：真核生物中的sPLA 2与两种类型的细菌sPLA 2具有共同的起源，并且它们在进化过程中的持久性可能与它们在磷脂代谢中的作用有关，磷脂代谢是生存的基础。
Secreted phospholipases A2 (sPLA2s) are lipolytic enzymes present in organisms ranging from prokaryotes to eukaryotes but their origin and emergence are poorly understood. We identified and compared the conserved domains of 333 sPLA2s and proposed a model for their evolution. The conserved domains were grouped into seven categories according to the in silico annotated conserved domain collections of ‘cd00618: PLA2_like’ and ‘pfam00068: Phospholip_A2_1’. PLA2s containing the conserved domain cd04706 (plant‐specific PLA2) are present in bacteria and plants. Metazoan PLA2s of the group (G) I/II/V/X PLA2 collection exclusively contain the conserved domain cd00125. GIII PLA2s of both vertebrates and invertebrates contain the conserved domain cd04704 (bee venom‐like PLA2), and mammalian GIII PLA2s also contain the conserved domain cd04705 (similar to human GIII PLA2). The sPLA2s of bacteria, fungi and marine invertebrates contain the conserved domain pfam09056 (prokaryotic PLA2) that is the only conserved domain identified in fungal sPLA2s. Pfam06951 (GXII PLA2) is present in bacteria and is widely distributed in eukaryotes. All conserved domains were present across mammalian sPLA2s, with the exception of cd04706 and pfam09056. Notably, no sPLA2s were found in Archaea. Phylogenetic analysis of sPLA2 conserved domains reveals that two main clades, the cd‐ and the pfam‐collection, exist, and that they have evolved via gene‐duplication and gene‐deletion events. These observations are consistent with the hypothesis that sPLA2s in eukaryotes shared common origins with two types of bacterial sPLA2s, and their persistence during evolution may be related to their role in phospholipid metabolism, which is fundamental for survival.
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