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人中tRNase Z基因ELAC2是一种与人类疾病前列腺癌疾病相关的基因,研究表明tRNase Z是一种前体tRNA(pre-tRNA)3’末端加工酶,它是tRNA3’末端添加CCA序列所必须的。根据tRNase Z的氨基酸序列数目,可以分为两种tRNase Z:tRNase Zs和tRNase ZL:按照tRNae Z的序列特性,可以分为三种tRNase Z:Bacterial-type tRNase Zs, Eukaryotic-type tRNase ZL和Thermotoga maritima(TM)-type tRNase ZS。本实验对大量植物和动物的ELAC2同源蛋白进行鉴定分析,发现了一些很有趣的现象。我们发现每株植物中存在多条的tRNase Z同源蛋白,例如Arabidopsis thaliana有4条tRNase Z,S.italica有5条tRNase Z.植物中存在大量TM-type tRNase Zs,它们具有独特的保守模体,KL模体.EGxSxxG模体、xHxT模体和HxH模体。我们预测TM-type tRNase Zs定位于植物细胞的叶绿体中,并且它们不能识别3’末端含有CCA的tRNA序列。对动物中的tRNase Z进行检索,我们发现几乎所有的后口动物、冠轮动物和低等非辐射对称动物含有1个tRNase Zs和1个tRNase ZL,而蜕皮动物中只有1个tRNase ZL的存在。同时,我们预测大部分后生动物的tRNasg ZL存在双重定位信号,既可以定位在细胞核中,也可以定位在线粒体中。我们再对所有检索到的tRNase Z进行多序列比对,发现了一个新的模体AxDx。我们预测AxDx模体与PxKxRN模体形成一个环状结构,增加了tRNase Z三级结构的刚性。我们又进行了一些关于AxDx模体的回补实验,结果表明AxDx模体具有重要的功能。DJ-1基因是另一种与人类疾病相关的基因,它与人帕金森疾病相关。DJ-1蛋白和Hsp31蛋白(属于DJ-1的两种不同的亚家族,Hsp31是大肠杆菌的一种热休克蛋白,他们可能都是GLO3。丙酮醛(MG)是细胞糖酵解过程中产生的一种有毒的副产物,乙二醛酶Ⅰ(GLO1)和乙二醛酶Ⅱ(GLO2)在谷胱甘肽(GSH)的辅助下可以降解细胞内(MG),乙二醛酶Ⅲ(GLO3)不需要GSH的辅助可以直接降解MG。本实验对真菌中的DJ-1和Hsp31同源蛋白进行检索发现,DJ-1只在部分真菌中存在,而Hsp31广泛存在于不同真菌菌株中。Schizosaccharomyces pombe的DJ-1(SpDJ-1)和Saccharomyces cerevisiae的Hsp31(ScHsp31)在体外都有GL03活性,GL03需要一个保守的三联体(SpDJ-1:Glu16-Cys111—His130,ScHsp31:Glu30-Cys138-His139)。我们的实验结果表明真菌中DJ-1和Hsp31蛋白都具有GLO3功能,在细胞稳定期使细胞免受MG的毒害。同时,我们的进化树结果和GLO3酶活实验也支持了真菌DJ-1和Hsp31的进化很可能是趋同进化。