Recent discoveries of plant retinoblastoma (Rb) protein homologues and D-type cyclins suggest that control of the onset of cell division in plants may have stronger parallels with mammalian G1/S controls than with yeasts. In mammals, the Rb protein interacts specifically with D-type cyclins and regulates cell proliferation by binding and inhibiting E2F transcription factors. However, the developmental role of Rb in plants and its potential interaction with cell cycle regulators is unknown. We show that the maize Rb homologue ZmRb-1 is temporally and spatially regulated during maize leaf development. ZmRb-1 is highly expressed in differentiating cells, but almost undetectable in proliferating cells. In vitro, both ZmRb-1 and human Rb bind all classes of plant D-type cyclins with the involvement of a conserved N-terminal Leu-x-Cys-x-Glu (LxCxE) Rb-interaction motif. This binding is strongly reduced by mutation of the conserved Cys-470 of ZmRb-1. ZmRb-1 binds human and Drosophila E2F, and inhibits transcriptional activation of human E2F. We also show that ZmRb-1 is a good in vitro substrate for all human G1/S protein kinases. The functional conservation of proteins that control the G1/S transition in mammals and plants points to the existence of plant E2F homologues. We conclude that evolution of Rb and cyclin D proteins occurred after separation of the fungi from the higher eukaryotic lineage, but preceded the divergence of plant and animal kingdoms.

中文翻译：

---

玉米视网膜母细胞瘤蛋白同源物 ZmRb-1 在叶片发育过程中受到调节，并显示出与 G1/S 调节剂和植物细胞周期蛋白 D (CycD) 蛋白的保守相互作用。

最近对植物视网膜母细胞瘤 (Rb) 蛋白同源物和 D 型细胞周期蛋白的发现表明，植物细胞分裂开始的控制可能与哺乳动物 G1/S 控制比酵母具有更强的相似性。在哺乳动物中，Rb 蛋白与 D 型细胞周期蛋白特异性相互作用，并通过结合和抑制 E2F 转录因子来调节细胞增殖。然而，Rb 在植物中的发育作用及其与细胞周期调节剂的潜在相互作用尚不清楚。我们表明，玉米 Rb 同源物 ZmRb-1 在玉米叶片发育过程中受到时间和空间调控。ZmRb-1 在分化细胞中高度表达，但在增殖细胞中几乎检测不到。体外，ZmRb-1 和人类 Rb 都结合所有类别的植物 D 型细胞周期蛋白，并参与保守的 N 末端 Leu-x-Cys-x-Glu (LxCxE) Rb 相互作用基序。这种结合被 ZmRb-1 的保守 Cys-470 突变强烈降低。ZmRb-1 与人和果蝇 E2F 结合，并抑制人 E2F 的转录激活。我们还表明 ZmRb-1 是所有人类 G1/S 蛋白激酶的良好体外底物。控制哺乳动物和植物中 G1/S 转变的蛋白质的功能保守性表明存在植物 E2F 同源物。我们得出结论，Rb 和细胞周期蛋白 D 蛋白的进化发生在真菌与高等真核细胞谱系分离之后，但在植物和动物界的分化之前。ZmRb-1 与人和果蝇 E2F 结合，并抑制人 E2F 的转录激活。我们还表明 ZmRb-1 是所有人类 G1/S 蛋白激酶的良好体外底物。控制哺乳动物和植物中 G1/S 转变的蛋白质的功能保守性表明存在植物 E2F 同源物。我们得出结论，Rb 和细胞周期蛋白 D 蛋白的进化发生在真菌与高等真核细胞谱系分离之后，但在植物和动物界的分化之前。ZmRb-1 与人和果蝇 E2F 结合，并抑制人 E2F 的转录激活。我们还表明 ZmRb-1 是所有人类 G1/S 蛋白激酶的良好体外底物。控制哺乳动物和植物中 G1/S 转变的蛋白质的功能保守性表明存在植物 E2F 同源物。我们得出结论，Rb 和细胞周期蛋白 D 蛋白的进化发生在真菌与高等真核细胞谱系分离之后，但在植物和动物界的分化之前。