進化情報を用いたDNA修復酵素複合体の相互作用部位予測

利用进化信息预测 DNA 修复酶复合物的相互作用位点

• 批准号: 15014233
• 负责人: 由良 敬
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15014233/
• 关键词: DNA修復酵素; 分子進化; データベース; ゲノム配列; タンパク質; 立体構造; ホモロジー検索; 機能

ゲノムは放射線や化学物質による攻撃を受け続けている。これらの攻撃の結果、ゲノム配列に変化が生じるが、生物にはこの障害を修復する機構がある。また、DNA複製の際にも複製ミスは起こっているが、そのミスもほとんどの場合は修正されている。DNAの塩基配列をある程度保存することができなければ、ゲノムにコードされている情報が変化してしまい、その生物は死にいたる。ゲノムを修復するDNA修復酵素は複合体を形成していることが、生化学的な解析および立体構造解析でわかってきた。ところが、各修復システムの全立体構造が判明しているのはまれで、単体の構造もしくはドメインの構造のみが判明している場合が多い。そこでDNA修復酵素において、立体構造が判明している各サブユニットまたはドメインのどの部分が複合体形成に関与するかを、進化的情報から抽出する方法の開発と適用を目的として本研究を開始した。本研究の結果以下の3点を達成した。1)DNA修復関連タンパク質のアミノ酸配列、ゲノム上の位置、及び相互作用の情報を収集したデータベースを継続的に発展させた。その結果、現在133種類のDNA修復関連タンパク質が知られており、そのうちの82種類については、少なくともドメインの立体構造がホモロジーモデリングによって構築可能であることがわかった。2)タンパク質立体構造のデータベースを用いて、20種のアミノ酸残基がタンパク質の内部に埋まる傾向を調べたところ、従来の疎水性指標とは異なる傾向にあることがわかった。3)上記2つのデータを用いてDNA修復関連タンパク質の相互作用面を調べたところ、RuvAの他タンパク質(RuvB)との相互作用面を正しく推定することができた。また塩基除去修復酵素AAGには、他の修復関連タンパク質と相互作用しそうな表面が存在しないことが推定され、AAGが単体で損傷DNAに作用することが推定された。

The radiation and chemical attacks are the most common. The results of these attacks, the mechanisms for their transformation, and the mechanisms for their repair When DNA is copied, it is copied and corrected. DNA gene sequences are preserved to a certain extent, and the information is transformed into DNA. DNA repair enzyme complex formation, biochemical analysis and three-dimensional structure analysis The whole three-dimensional structure of each restoration system is identified in many cases, and the structure of the single body is identified in many cases. This study begins with the development of a method for extracting information about DNA repair enzymes and their three-dimensional structures, which are related to the formation of DNA repair complexes and the evolution of DNA repair enzymes. The results of this study are as follows: 1)DNA repair is related to the development of DNA repair by the integration of information on the alignment, location, and interaction of DNA repair molecules. As a result, 133 types of DNA repair related genes were identified and 82 types of DNA repair related genes were identified. 2) The tendency of 20 kinds of acid residues to be embedded in the interior of the solid structure. 3)Note 2: The interaction surface of DNA repair related substances is modulated and the interaction surface of RuvA and RuvB is positively estimated. AAG is a repair enzyme that is involved in DNA repair. It is presumed that AAG is involved in DNA damage.

项目成果

Imanishi, T.et al.: "Integrative Annotation of 21,037 Human Genes Validated by Full-Length cDNA Clones"PLoS Biology. 2・4(in press). (2004)

Imanishi, T. 等人：“通过全长 cDNA 克隆验证的 21,037 个人类基因的综合注释”PLoS Biology 2·4（出版中）。

由良 敬, 郷 信広: "ゲノムからみた生物の多様性と進化(五條堀孝 編集)"シュプリンガー・フェアラーク. 222 (2003)

Takashi Yura，Nobuhiro Go：“从基因组的角度来看生物多样性和进化（由 Takashi Gojo Hori 编辑）” Springer Verlag 222 (2003)。

Kim, T.P.O.et al.: "Divergent Actins from Karyorelictean, Heterotrich and Litostome Ciliates"J.Eukaryotic Microbiology. 51(in press). (2004)

Kim, T.P.O. 等人：“来自核核纤毛虫、异毛纤毛虫和 Litostome 纤毛虫的不同肌动蛋白”J.Eukaryotic Microbiology。

Nakamura, K.et al.: "Novel types of two-domain multi-copper oxidases : Possible missing links in the evolution"FEBS Letters. 553・3. 239-244 (2003)

Nakamura, K. 等人：“双域多铜氧化酶的新型类型：进化中可能缺失的环节” FEBS Letters 553・3 (2003)。

Yamaguchi, A.et al.: "Het-PDB Navi : A database for protein-small molecule interactions"J.Biochem (Tokoy). 135・1. 79-84 (2004)

Yamaguchi，A.等人：“Het-PDB Navi：蛋白质-小分子相互作用的数据库”J.Biochem（东京）135·1（2004）。