以Karlodinium veneficum 为代表藻种探究含CobW结构域(CBWD)的基因在甲藻中的功能

由于超过91%的甲藻已被证明是维生素B12的缺乏者，而CobW是参与维生素B12合成途径的关键基因，我们在转录组和元转录组研究中意外地发现了一些甲藻中含有CobW结构域（CBWD）的基因（DinoCBWDs）。从四种甲藻的基因组和转录组中，我们鉴定出了88个DinoCBWD基因，其中五个已被克隆并得到全长，并使用广泛分布且生态重要的甲藻Karlodinium veneficum和Scrippsiella trochoidea（Scrippsiella acuminata的同义词）进行了表征。由于DinoCBWDs的转录对维生素B12水平无反应，且它们在系统发育位置上与维生素B12生物合成无关，因此验证了DinoCBWDs与维生素B12生物合成无关。全面的系统发育分析显示，鉴定出的88个DinoCBWD基因中有75个属于COG0523蛋白家族的三个亚家族，其中大多数原核生物成员被报道为金属载体，而真核生物成员虽然无处不在，但其功能大多未知。我们从K. veneficum得到的结果显示，DinoCBWDs与金属稳态以及其他不同的功能有关，其中四个KvCBWDs参与锌稳态，而KvCBWD1可能作为Fe型腈水合酶激活剂起作用。此外，保守基序分析揭示了KvCBWD蛋白的结构基础，这与先前描述的具有GTP酶活性和金属结合能力的CBWD蛋白一致。我们的结果为更好地理解DinoCBWDs和COG0523家族的功能提供了一个垫脚石。