一般化アラインメントに基づく情報高分子の機能と構造の予測

基于广义排列的信息聚合物功能和结构预测

• 批准号: 09272225
• 负责人: 後藤 修
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Research Institute for Clinical Oncology, Saitama Cancer Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09272225/
• 关键词: ゲノム情報; 遺伝子構造; 翻訳領域予測; バイオインフォマティクス; アラインメント; エクソン説; C.elegans; チトクロームP450

ゲノム塩基配列と複数の相同なアミノ酸配列との間の比較に基づき、真核生物の遺伝子構造(エクソン-イントロンの配置)を正確に推定する方法を開発した。塩基配列及び仮想的に翻訳されたアミノ酸配列を同時に、効率よく符号化する特殊なコード(Tron code)を考案し、アルゴリズムの簡素化と効率化を図った。公開された線虫C.elegansゲノム配列中に約70のチトクロームP450遺伝子を同定し、それらの翻訳領域を新しく開発した方法を用いて予測した。予測の精度は翻訳配列同士のマルチプルアラインメント、およびイントロン挿入位置の保存性に基づいて検証した。この結果を公開されたデータベースに記載された予測翻訳領域と照合したところ、約10%の境界、約20%のエクソン、約半数の遺伝子について何らかの食い違いが見られた。ほとんどの場合、データベースの記載の側に誤りがあるものと考えられ、従来の予測法の限界を示している。何れの遺伝子も複数(4-10)のエクソンから成り、イントロン挿入位置は遺伝子間できわめて多様性に富んでいた。その際、挿入位置の一致する程度と翻訳領域のアミノ酸配列の類似度との間には明瞭な相関関係が認められた。この回帰直線の傾きから、イントロンの獲得・欠落はアミノ酸置換のおよそ1/90の速さ(1.4*10^<-11> events/year/codon)で起きたことが推定された。イントロンの獲得・欠落の進化速度のおそらく初めての推定値であると思われる。これらの結果は、真核生物核遺伝子に存在するイントロンが比較的新しく生じたことを示唆しており、イントロンの起源に関する論争に新たな光を投げかけるものとなった。

基于基因组碱基序列与多个家乡氨基酸序列之间的比较，已经开发了一种准确估计护士（Exonson-Intron）遗传结构的方法。同时设计了基本序列和虚拟翻译的氨基酸序列，并且要有效地编码要有效编码的特殊代码（TRON代码）。在发表的C.Elegans基因组序列中鉴定了大约70个齿状P450基因，并使用这些翻译区域的新方法预测。根据翻译阵列和内含子插入位置的保存特性之间的多重比对验证了预测的准确性。当该结果与已发布的数据库中描述的预测翻译区域收集时，大约10％的边界存在一些差异，约为20％的EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EX -EXED -EXECTUDER和大约一半的基因。在大多数情况下，数据库的描述存在错误，指示传统预测方法的限制。每个基因由多个exonson（4-10）组成，内含子的插入位置非常多样性。当时，在翻译区域中插入位置的程度与氨基酸序列的相似性之间认识到明显的相关性。据推测，内含子的采集和缺失是由于该回归的倾向在氨基酸替代的约1/90（1.4*10^<-11>事件/年/密码子）引起的。它可能是收购和内含子丢失的演化速度的第一个估计值。这些结果表明，雌性生物核基因中的内含子是相对较新的，并引起了关于内含子起源的争议的新光明。

项目成果

M.Noshiro et al.: "Structural and evolutionary studies on sterol 14-demethylase P450 (CYP51),the most conserved P450 monooxygenase I. Structural analyses of the gene and Multiple sizes of mRNA." J.Biochem.122・6. 1114-1121

M. Noshiro 等人：“甾醇 14-脱甲基酶 P450 (CYP51)（最保守的 P450 单加氧酶 I）的结构和进化研究。基因的结构分析和 mRNA 的多种大小。122・6。” -1121

Y.Yoshida et al.: "Structural and evolutionary studies on sterol 14-dementhylase P450 (CYP51),the most conserved P450 monooxygenase II. Evolutionary analysis of protein and gene structures." J.Biochem.112・6. 1122-1128

Y. Yoshida 等人：“甾醇 14-脱甲基酶 P450 (CYP51)（最保守的 P450 单加氧酶 II）的结构和进化研究。蛋白质和基因结构的进化分析。1122-1128”。

H.Fujii et al.: "Metabolic inactivation of retinoic acid by a novel P450 differentially expressed in developing mouse embryos." EMBO J.16・14. 4163-4173

H.Fujii 等人：“在发育中的小鼠胚胎中差异表达的新型 P450 对视黄酸的代谢失活。” EMBO J.16・14。

S.Kojima et al.: "Transcriptional activation domain of human BTEB2,a GC box-binding factor." J.Biochem.121・2. 389-396

S. Kojima 等人：“人类 BTEB2 的转录激活结构域，一种 GC 盒结合因子。”J.Biochem.121·2。

I.Matsunaga et al.: "Molecular cloning and expression of fatty acid α-hydroxylase from Sphingomonas paucimobilis." J.Biol.Chem.272・38. 23592-23596

I.Matsunaga 等人：“少动鞘氨醇单胞菌脂肪酸 α-羟化酶的分子克隆和表达。J.Biol.Chem.272·38”。