遺伝子重複によるタンパク質の機能分化機構の解明

通过基因复制阐明蛋白质的功能分化机制

基本信息

  • 批准号:
    23870025
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011-08-24 至 2013-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

トミヨ孵化酵素LCE遺伝子は重複した後に機能分化していることを見出した。LCEは2つの特異的な切断点を持ち、卵膜を可溶化する。トミヨLCEはα型とβ型が存在し、α型が2つの切断点のうち1つを、β型がもう一方を切断し、2つのLCEが補完的に働くことにより、本来のLCEの機能を維持している。今年度はLCE遺伝子重複の進化過程を調べた。トミヨLCE遺伝子のクラスター構造をFosmidライブラリーを作製して決定した。LCE遺伝子は約12kbpの領域に3コピー存在していることが分かった。3つのLCE遺伝子の配列から組み換えタンパク質を作製して活性を調べた結果、α型が1つとβ型が2つであった。エクソン-イントロン構造は他の正真骨魚類の孵化酵素遺伝子とよく一致していた。一方、トミヨと同様にトゲウオ科に属するイトヨでは、ゲノムプロジェクトより、LCE遺伝子は単一コピー遺伝子だった。トミヨのLCEクラスターの塩基配列をイトヨのLCE遺伝子の周辺の配列と比べると、トミヨLCEクラスターの両端の配列はイトヨのLCE遺伝子の上流および下流の配列と高い相同性を示した。これらのことから、トミヨへの進化過程でLCE遺伝子のみが縦列重複したことがわかった。さらにLCE遺伝子を他のトゲウオ科魚類4種からクローン化した。Spinachia属とApeltes属からは1つのLCE遺伝子がクローン化された。トミヨ属の別種イバラトミヨからは2種類のLCE遺伝子がクローン化され、それらは組み換えタンパク質の実験より、機能分化していることがわかった。Culaea属からは2つの遺伝子がクローン化され、互いに94%の類似性を示した。トミヨの3つのLCE遺伝子のうち、機能分化しているLCE同士は83%なのに対して機能分化していないβ型LCE同士は95%の類似性を示していたことから、Culaeaの2つのLCEは機能分化していないと予想される。トゲウオ科魚類の分子系統樹でトミヨ属とCulaea属が姉妹群を形成していることから、両属の共通祖先でLCE遺伝子の重複が起きたのち、トミヨ属内での進化過程で機能分化したことが示唆された。
The incubation enzyme LCE gene repeats itself and then functions differently. LCE has 2 unique cutting points, and the egg membrane is soluble. LCE is α-type and β-type, α-type and 2-type, β-type and 1-type, LCE is 2-type and 2-type. This year, the evolutionary process of LCE gene duplication is modulated. The LCE's structure was determined by the Fosmid classification. The LCE gene is about 12kbp in size and has three points. 3. The LCE gene is arranged in different groups, and the quality is controlled. The activity is modulated. The α type is 1. The β type is 2. The structure of the fish is similar to that of the hatching enzyme. A party, a party The LCE profile of the LCE base is aligned with the LCE profile of the LCE base. The LCE profile of the LCE base is aligned with the LCE profile of the LCE base. The evolution process of LCE gene is repeated. The LCE gene is a new species of fish. Spinachia genus Apeltes genus The two kinds of LCE genes are divided into two groups: the first group is different from the second group, the third group is different from the third group, and the fourth group is different from the third group. Culaea genus has 94% similarity to each other. The similarity of LCE gene and LCE gene was 83% and 95% respectively. The functional differentiation of LCE gene was 83% and 95% respectively. Culaea gene and LCE gene were 83% and 95% respectively. The molecular phylogenetic tree of the genus Culaea shows the formation of the common ancestor of the genus Culaea, and the functional differentiation of the LCE gene in the evolutionary process within the genus Culaea.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
アユ孵化酵素遺伝子群のゲノム構造の探査
探索香鱼孵化酶基因的基因组结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sano K;Kawaguchi M;Yoshikawa M;Kaneko T;Tanaka T;Iuchi I and Yasumasu S;野村健太郎・川口眞理・竹花佑介・成瀬清・安増茂樹
  • 通讯作者:
    野村健太郎・川口眞理・竹花佑介・成瀬清・安増茂樹
Molecular co-evolution of protease and proteinaceous substrate : hatching enzyme and egg envelope protein as a model system
蛋白酶和蛋白质底物的分子共同进化:孵化酶和卵膜蛋白作为模型系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mari Kawaguchi;Mutsumi Nishida;Shigeki Yasumasu
  • 通讯作者:
    Shigeki Yasumasu
Evolution of protein function : the mechanism of egg envelope digestion by fish hatching enzymes as a model
蛋白质功能的进化:以鱼孵化酶消化卵膜的机制为模型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kaori Sano;Mari Kawaguchi;Shigeki Yasumasu
  • 通讯作者:
    Shigeki Yasumasu
Remarkable consistency of exon-intron structure of hatching enzyme genes and molecular phylogenetic relationships of teleostean fishes
硬骨鱼类孵化酶基因外显子-内含子结构与分子系统发育关系的显着一致性
  • DOI:
    10.1007/s10641-011-9920-1
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Mari Kawaguchi;Sebastien Lavoue;Junya Hiroi;Hirofumi Hayano;Ichiro Iuchi;Shigeki Yasumasu;Mutsumi Nishida
  • 通讯作者:
    Mutsumi Nishida
孵化酵素の環境適応~1つのアミノ酸変異による至適塩濃度の違い~
孵化酶的环境适应 ~ 一种氨基酸突变导致的最佳盐浓度差异 ~
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sano K;Kawaguchi M;Yoshikawa M;Kaneko T;Tanaka T;Iuchi I and Yasumasu S;野村健太郎・川口眞理・竹花佑介・成瀬清・安増茂樹;佐野香織・川口眞理・井内一郎・安増茂樹;川口眞理;川口眞理・井内一郎・西田睦・安増茂樹
  • 通讯作者:
    川口眞理・井内一郎・西田睦・安増茂樹
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    川口 眞理
  • 通讯作者:
    川口 眞理
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    井内 一郎

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