Functional phylogenetics reveals contributions of pleiotropic peptide action to ligand-receptor coevolution.
Functional phylogenetics reveals contributions of pleiotropic peptide action to ligand-receptor coevolution.
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功能系统发育学揭示多效性肽作用对配体-受体协同进化的贡献
DOI：
10.1038/srep06800
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发表时间：
2014-10-28
影响因子：
4.6
通讯作者：
Park Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jiang H;Wei Z;Nachman RJ;Adams ME;Park Y
肽能信号传导的进化伴随着显著程度的配体 - 受体协同进化。人们观察到密切相关的肽信号分子簇可激活相关的受体群，这意味着编码这些配体的基因可能协调一系列功能，这种现象被称为基因多效性。在此我们研究肽基因的多效性作用是否可能影响配体 - 受体协同进化。我们在赤拟谷盗（Tribolium castaneum）中研究了四组以保守的C末端氨基酸序列基序为特征的神经肽及其同源受体：1）心加速肽2b（CAPA）；CAPAr，2）焦激肽/滞育激素（PK1/DH）；PKr - A， - B，3）焦激肽/信息素生物合成激活激素（PK2/PBAN）；PKr - C，以及4）蜕皮触发激素（ETH）；ETHr - b。通过在基于细胞的实验中对9种内源性配体进行受体的异源表达来确定配体 - 受体特异性。基于配体 - 受体特异性分析，我们发现ETH对ETHR - b和CAPAr表现出正向多效性，而PK1/DH和CAPA对其各自的原配体受体的选择性比系统发育分析所预测的更高。从受体序列推导的进化树与功能性配体 - 受体特异性之间的差异导致这样的结论：肽基因所表现出的多效性影响配体 - 受体协同进化。
The evolution of peptidergic signaling has been accompanied by a significant degree of ligand-receptor coevolution. Closely related clusters of peptide signaling molecules are observed to activate related groups of receptors, implying that genes encoding these ligands may orchestrate an array of functions, a phenomenon known as pleiotropy. Here we examine whether pleiotropic actions of peptide genes might influence ligand-receptor coevolution. Four test groups of neuropeptides characterized by conserved C-terminal amino acid sequence motifs and their cognate receptors were examined in the red flour beetle (Tribolium castaneum): 1) cardioacceleratory peptide 2b (CAPA); CAPAr, 2) pyrokinin/diapause hormone (PK1/DH); PKr-A, -B, 3) pyrokinin/pheromone biosynthesis activating hormone (PK2/PBAN); PKr-C, and 4) ecdysis triggering hormone (ETH); ETHr-b. Ligand-receptor specificities were established through heterologous expression of receptors in cell-based assays for 9 endogenous ligands. Based on ligand-receptor specificity analysis, we found positive pleiotropism exhibited by ETH on ETHR-b and CAPAr, whereas PK1/DH and CAPA are more highly selective for their respective authentic receptors than would be predicted by phylogenetic analysis. Disparities between evolutionary trees deduced from receptor sequences vs. functional ligand-receptor specificities lead to the conclusion that pleiotropy exhibited by peptide genes influences ligand-receptor coevolution.
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DOI：
10.1152/ajpregu.00584.2001
发表时间：
2002-05-01
影响因子：
2.8
作者：
Kean, L;Cazenave, W;Dow, JAT
通讯作者：
Dow, JAT
影响因子：
9.2
作者：
Kim, Young-Joon;Zitnan, Dusan;Adams, Michael E.
通讯作者：
Adams, Michael E.
影响因子：
3
作者：
Jiang H;Wei Z;Nachman RJ;Park Y
通讯作者：
Park Y
DOI：
10.1016/j.bbrc.2005.07.038
发表时间：
2005-09-16
影响因子：
3.1
作者：
Cazzamali, G;Torp, M;Grimmelikhuijzen, CJP
通讯作者：
Grimmelikhuijzen, CJP
影响因子：
4.8
作者：
Paluzzi, Jean-Paul;Russell, William K.;Orchard, Ian
通讯作者：
Orchard, Ian