相同グループ法による系統プロファイリングを用いた植物遺伝子機能の大規模推定

使用同源组方法进行系统发育分析大规模估计植物基因功能

• 批准号: 17018010
• 负责人: 佐藤 直樹
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17018010/
• 关键词: 比較ゲノム; 系統プロファイリング; 相同グループ法; 細胞内共生; 光合成生物の進化; 葉緑体タンパク質

本研究では,系統プロファイリングによる遺伝子機能推定の有効性を検証することを目的とし,シアノバクテリアに起源を持つ植物の葉緑体タンパク質(CPRENDO)を新たに大量に発見した。1.ゲノムが完読された生物の全推定タンパク質配列について,総当たりBLASTPの結果に基づいてクラスタリングを行い,これに基づいて「相同グループ」をつくるGclustソフトウェアの開発を行い,145種の生物のゲノムのクラスタリングまでできるようになった。2.この結果に基づき,特定の生物群にのみ保存されている相同グループ(タンパク質)を選び出す系統プロファイリングを行った。3.系統プロファイリングを,9種のシアノバクテリア,3種光合成細菌,2種の非光合成細菌,2種の非光合成真核生物,2種の光合成真核生物(原始紅藻,シロイヌナズナ)からなるデータセットに適用し,シアノバクテリアと真核光合成生物に共通に存在するタンパク質を選び出した。この際,条件検討を行い,非光合成生物には存在しないという条件は必要ないことなどが判明した。これに基づき,最も緩い条件では,シロイヌナズナの1,192個,紅藻の676個のタンパク質がCPRENDO候補となったが,その約半数が機能未知であった。4.実験的解析のため最少セットを選んだ。非光合成生物には存在しないという最も厳しい条件で選択される84個の相同グループに含まれる44個の機能未知タンパク質の機能解析を,シロイヌナズナとSynechocystisで行った。56個のシロイヌナズナのタンパク質について調べたが,53個が確かに葉緑体に局在することがわかり,CPRENDOと証明された。対応するSynechocystisの40個の遺伝子について破壊株を作ったが,30個で光合成機能に異常があり,細胞内共生の前後で保存されているタンパク質の大部分が光合成に「関わることが実証された。

This study で は, system プ ロ フ ァ イ リ ン グ に よ る heritage 伝 son function constructive の unseen sex を 検 card す る こ と を purpose と し, シ ア ノ バ ク テ リ ア に origin を hold つ の chloroplast タ ン パ ク mass (CPRENDO) を new た に large に 発 see し た. After 1. ゲ ノ ム が 読 さ れ た biological の whole constructive タ ン パ ク qualitative assortment に つ い て, 総 when た り BLASTP の results に づ い て ク ラ ス タ リ ン グ を い, こ れ に base づ い て "same グ ル ー プ" を つ く る Gclust ソ フ ト ウ ェ ア の open 発 を い, 145 kinds of biological の の ゲ ノ ム の ク ラ ス タ リ ン グ ま で で き る Youdaoplaceholder0. 2. こ の results に づ き, specific に の biota の み save さ れ て い る same グ ル ー プ (タ ン パ ク qualitative) を choose び す system プ ロ フ ァ イ リ ン グ を line っ た. 3. The system プ ロ フ ァ イ リ ン グ を, nine の シ ア ノ バ ク テ リ ア, three kinds of photosynthetic bacteria, two の of photosynthetic bacteria, two の non photosynthetic eukaryotes, two の photosynthetic eukaryotes (original red algae, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ) か ら な る デ ー タ セ ッ ト に applicable し, シ ア ノ バ ク テ リ ア と eukaryotic photosynthetic creature に に exist す る タ Youdaoplaceholder2 パ wood を select び from た. 検 こ の interstate, conditions for line を い, non photosynthetic organisms に は exist し な い と い は う conditions necessary な い こ と な ど が.at し た. こ れ に base づ き, most も slow い conditions で は, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の, 1192, 676 red algae の の タ ン パ ク qualitative が CPRENDO alternate と な っ た が, そ の about half が function unknown で あ っ た. 4. Experiment analysis: ため ため minimum セットを select んだ. The photosynthetic organisms に は exist し な い と い う most も 厳 し い conditions で sentaku さ れ る 84 の same グ ル ー プ に containing ま れ る 44 の function unknown タ ン パ ク qualitative analytical を の function, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ と Synechocystis で line っ た. 56 の シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の タ ン パ ク qualitative に つ い て adjustable べ た が, 53 が か indeed に chloroplast に bureau in す る こ と が わ か り, CPRENDO と prove さ れ た. 応 seaborne す る Synechocystis の 40 の heritage 伝 son に つ い て broken 壊 を strains for っ た が, 30 で photosynthetic function abnormal に が あ り, before and after the intracellular symbiotic の で save さ れ て い る タ ン パ ク qualitative の most が photosynthetic に "masato わ る こ と が card be さ れ た.

项目成果

色素体ゲノムの構造・複製と動的な核様体構造の可視化

质体基因组结构/复制和动态核结构的可视化

• 发表时间: 2005
• 期刊: 蛋白質核酸酵素増刊号 二層膜オルガネラの遺伝学 50(14)
• 作者: Ehira;S.;Ohmori;M.;Sato;N.;佐藤直樹
• 通讯作者: 佐藤直樹

Identification of low-temperature-regulated ORFs in the cyanobacterium Anabaena sp Strain PCC 7120:: Distinguishing the effects of low temperature from the effects of photosystem II excitation pressure

• DOI: 10.1093/pcp/pci132
• 发表时间: 2005-08-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Ehira, S;Ohmori, M;Sato, N
• 通讯作者: Sato, N

Role of the 5'-UTR in accumulation of the rbpA1 transcript at low temperature in the cyanobacterium Anabaena variabilis M3

5-UTR 在蓝藻多变鱼腥藻 M3 低温下 rbpA1 转录物积累中的作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: FEMS Microbiol.Lett. 251
• 作者: Ehira;S.;Ohmori;M.;Sato;N.
• 通讯作者: N.

Mass identification of chloroplast proteins of endosymbiont origin by phylogenetic profiling based on organism-optimized homologous protein groups.

基于生物体优化的同源蛋白组，通过系统发育分析对内共生体起源的叶绿体蛋白进行大规模鉴定。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Genome Informatics 16
• 作者: Sato N.;Ishikawa;M.;Fujiwara;M.;Sonoike;K.
• 通讯作者: K.