酵素を構成する遺伝的ブロック単位とタンパク質構造との関係

组成酶的遗传块单元与蛋白质结构之间的关系

基本信息

批准号：
08272235
负责人：
芝清隆
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Japanese Foundation For Cancer Research
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

项目摘要

酵素として最も初期に発生したと考えられるアミノアシルtRNA合成酵素は、タンパク質の構造と進化を考える上で貴重な材料を提供する。代表者は、イソロイシルtRNA合成酵素に焦点をおいて研究を進めているが、これまでの研究で、種々の生物から単離された同酵素の構造を比較することから、この酵素は、一部の生物では、真核生物から原核生物への遺伝子の水平伝播が起こった可能性があること(Sassanfar et al.,1996)や、ヒト酵素が特異的に持つC末端の約200aaからなる付属ドメインが、高等真核生物に特有のアミノアシルtRNA合成酵素複合体形成に関わるドメインであること(Rho et al.,1996)などが分かった。この結果、イソロイシルtRNA合成酵素を含めたアミノアシルtRNA合成酵素は、その構造や機能に種特異性を強く持つことが明らかとなりつつあり、この性質を利用した種特異的な酵素阻害剤開発(Heacock et al.,1996)の応用利用も興味を集めてきている。ここでは、これらのイソロイシルtRNA合成酵素の進化の原動力となったと考えられるエクソン構造を詳しく知るため、ヒト細胞質型、ミトコンドリア型イソロイシルtRNA合成酵素のエクソン・イントロン構造を決定し、その起源について考察している。細胞質型は34個、ミトコンドリア型は23個のエクソンから構成されていることが分かった。ヒト遺伝子の他にも、テトラヒメナと線虫細胞質の同遺伝子のエクソン・イントロン構造が分かっているので、この4者間でのイントロンの位置を比較してみたところ、相同領域の52個のイントロンの中で、5個が同じアミノ酸残基に位置していた。この中で、第4番目のイントロンは、線虫細胞質とヒトミトコンドリアの酵素に共通して存在しているので、このイントロンが、少なくとも真核生物と原核生物が分かれる以前にすでに存在していたことを示す。

被认为是最早的酶的氨基酰基TRNA合酶，为考虑蛋白质结构和进化提供了有价值的材料。该代表的专注于异戊酰基tRNA合酶，在先前的研究中，他们已经比较了从各种生物体中分离出的酶的结构，并发现在某些生物体中，该酶可能已经从真核生物中水平传播基因与原始人（Sassanfar et at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at at a at at。具体具有的是参与氨基酰基TRNA合酶复合物的形成的结构域，它是高等真核生物所特有的（Rho等，1996）。结果，很明显，氨基酰基TRNA合酶（包括异亮酰基TRNA合酶）在其结构和功能方面具有很强的物种特异性，并且使用该特性对物种特异性的酶抑制剂的应用也引起了人们的兴趣。在这里，为了更多地了解这些异亮酰基tRNA合酶进化背后的外显子结构，我们确定了人类细胞质和线粒体异戊酸trNA合酶的外显子和内含子结构，并考虑其起源。发现细胞质类型由34种组成，线粒体类型由23个外显子组成。除人类基因外，已知同一基因和线虫细胞质中同一基因的外显子和内含子结构。其中，第四个内含子是线虫细胞质和人线粒体中的酶共有的，表明该内含子至少在真核生物和原核生物分离之前就已经存在。