アルドラーゼをモデル系とするアイソザイムの組織特異的機能獲得の分子機構の研究

以醛缩酶为模型系统研究同工酶获得组织特异性功能的分子机制

• 批准号: 08257217
• 负责人: 堀 勝治
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: 佐賀医科大学
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08257217/
• 关键词: アイソザイム遺伝子; 遺伝子解析; 分子進化; アルドラ-セ; 酵素; 線虫; 系統樹; 機能の進化

[目的]われわれはこれまでの研究から、アルドラーゼ分子には4つのアイソザイム固有の配列(IGS-1,-2,-3,-4)が存在すること、キメラ酵素の解析からIGS-1と-4がアイソザイムの酵素学的性質を規定していることを実証してきた。本研究では進化度の異なる生物種のアルドラーゼにおいて、このIGS相当領域が酵素機能決定に役割を果たしているかどうか、またIGS相当領域のアミノ酸置換が酵素の機能進化に何らかの役割を果たしている可能性があるかどうかを知るために、線虫Caenorhabdiris elegansのアルドラーゼ遺伝子のクローニングと構造解析をおこなった。[結果]C.elegansからアルドラーゼ遺伝子のクローニングを試みた結果、2種類の異なるcDNAクローンCe-1とCe-2が分離された。Southern blot analysisからCe-1とCe-2は別々の遺伝子によってコードされている。Ce-1とCe-2は、いずれも366個のアミノ酸をコードするORFを持つ。両者のアミノ酸配列は脊椎動物、無脊椎動物の酵素と有意のホモロジーを持つ。また、ORFから推定されるアミノ酸配列は互いに高いホモロジーを持つが、脊椎動物アルドラーゼのIGS-4に相当するカルボキシル末端領域の配列は著しく異なっている。Ce-1とCe-2から発現したリコンビナント型酵素(CE-1とCE-2)の酵素化学的性質を調べた結果、CE-1は既知のアルドラーゼと異なる性質を示したが、CE-2は脊椎動物のA-型、B-型、C-型の3つのアイソザイムのうち、祖先型酵素に近い性質を保存していると考えられているC型に類似した性質を持っていることが確かめられた。[結論](1)C.elegansは複数(2種類)のアルドラーゼ遺伝子(Ce-1、Ce-2)を持つ。(2)2つの遺伝子は蛋白質をコードする領域のうち、IGS相当領域が相互に異なっている。また、他の生物種のそれとも異なっている。さらに、Ce-2から発現する酵素だけが祖先型に近い性質を示すことから、遺伝子重複によって生じた2つの遺伝子のうち、Ce-2遺伝子は祖先型を維持したのに対し、Ce-1遺伝子はC.elegansに固有の進化を逐げたものと思われる。また、その進化は主にIGS相当領域の塩基置換によって起こったと考えられる。

[Objective] To study the molecular structure of IGS-1, IGS-2, IGS-3, IGS-4, and to determine the enzymatic properties of IGS-1 and IGS-4. In this study, the evolution of biological species in different degrees of evolution was studied. The results of enzyme function determination in the IGS corresponding domain were analyzed. The results of enzyme function evolution in the IGS corresponding domain were analyzed. [Results]C.elegans was isolated from C. elegans by PCR. The results showed that Ce-1 and Ce-2 were isolated from C. elegans. Southern blot analysis showed that Ce-1 and Ce-2 were different from each other. Ce-1 and Ce-2 contain 366 open reading frames. The acid sequence of the invertebrate and vertebrate is not stable. The ORF is presumed to be in the middle of the acid alignment, and the vertebrate IGS-4 is expected to be in the middle of the acid alignment. Ce-1 and Ce-2 have been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-1 has been shown to be different from the known enzyme chemistry of CE-1. CE-2 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-1 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-2. CE-2 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-1 has been shown to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-2 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-1 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. CE-2 has been found to be related to the enzyme chemistry of CE-1 and CE-2. [Conclusion](1)C.elegans is a complex (2 species) species, and its derivatives (Ce-1, Ce-2) are persistent. (2)2 The domain of protein is different from that of IGS. The biological species is different. In this paper, Ce-2 gene expression enzyme is divided into ancestral type, near middle property, genetic duplication, generation, 2 gene expression, Ce-2 gene expression, ancestral type maintenance, Ce-1 gene expression, C.elegans, inherent evolution, step by step. The evolution of the main domain is based on the substitution of the main domain.

项目成果

Takafumi INOUE: "Caenothabditis elegans has two isozymic forms,CE-1 and CE-2,of FBP aldolase which are encoded by different genec." Archires of Biochemistry and Biophysics. 338(印刷中). (1997)

Takafumi INOUE：“秀丽隐杆线虫有两种 FBP 醛缩酶同工酶形式，CE-1 和 CE-2，由不同的基因编码。”Archires of Biochemistry and Biophysicals 338（出版中）。