カンジダ酵母における遺伝暗号変化の分子進化学的研究

1989年川口らはカンジダ酵母でるCandida cylindraceaのlipaseIの遺伝子で普遍暗号ではロイシンであるCUGがセリンに変化していることを発見した。我々は変則暗号の成立メカニズムを探る上で良い材料と考え、Candida cylindraceaのCUGが解読するセリンtRNAとその遺伝子を構造解析を行なった。その解析結果から、この遺伝子がアンチコドン部分にイントロンをもち、この事によってUCN系のセリンのtRNAから一回の変化によってCUGコドン対応できるように変化した進化の経路が示唆された。またCandida cylindraceaのIipaseIの遺伝子の偽遺伝子の配列を解析しセリンの部位を比較したところUCGがCUGに変化している偽遺伝子を見いだした。このことは変則暗号UCGがUCGから由来である考え方が妥当であることを示している。さらに大沢研究室と共同研究の結果、カンジダ酵母でCandida cylindracea以外の5種類の株でこの変則暗号が使用されていることを明らかにした。またこれらの株を5SリボソームRNAの配列から系統樹を作製し、酵母の中でCUGがロイシン→セリン→ロイシンの経路で変化していることを明らかにした。また変則的なCUGをセリンに使用する株の一つであるCandida zeylanoidesのゲノム上に、このtRNA遺伝子と相同性が高く恐らく同一のtRNA遺伝子を起源とすると思われるセリンのtRNA遺伝子を発見した。このセリンのtRNAはUCGのコドンに対応するtRNAであり、我々のセリンtRNA由来であると言う考え方を強く支持した。

1989年川口らはカンジダ酵母でるCandida cylindraceaのlipaseIの遺伝子で普遍暗号ではロイシンであるCUGがセリンに変化していることを発見した。我々は変則暗号の成立メカニズムを探る上で良い材料と考え、Candida cylindraceaのCUGが解読するセリンtRNAとその遺伝子を構造解析を行なった。その解析結果から、この遺伝子がアンチコドン部分にイントロンをもち、この事によってUCN系のセリンのtRNAから一回の変化によってCUGコドン対応できるように変化した進化の経路が示唆された。またCandida cylindraceaのIipaseIの遺伝子の偽遺伝子の配列を解析しセリンの部位を比較したところUCGがCUGに変化している偽遺伝子を見いだした。このことは変則暗号UCGがUCGから由来である考え方が妥当であることを示している。さらに大沢研究室と共同研究の結果、カンジダ酵母でCandida cylindracea以外の5種類の株でこの変則暗号が使用されていることを明らかにした。またこれらの株を5SリボソームRNAの配列から系統樹を作製し、酵母の中でCUGがロイシン→セリン→ロイシンの経路で変化していることを明らかにした。また変則的なCUGをセリンに使用する株の一つであるCandida zeylanoidesのゲノム上に、このtRNA遺伝子と相同性が高く恐らく同一のtRNA遺伝子を起源とすると思われるセリンのtRNA遺伝子を発見した。このセリンのtRNAはUCGのコドンに対応するtRNAであり、我々のセリンtRNA由来であると言う考え方を強く支持した。