キイロショウジョウバエアルドラ-ゼ遺伝子の構造と発生分化の過程における発現制御

果蝇醛缩酶基因的结构及其在发育和分化过程中的表达调控

• 批准号: 01580197
• 负责人: 堀 勝治
• 金额: $ 0.77万
• 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 General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01580197/
• 关键词: キイロショウジョウバエ; アルドラ-ゼ; 遺伝子構造; 翻訳機構; cDNAクロ-ニング

1.キイロショウジョウバエ[Drosophila melanogaster(Dm)]・アルドラ-ゼ遺伝子の構造と発生分化の過程における発現制御の分子機構を解明するため第一段階としてオレゴンR株成虫mRNAよりcDNAライブラリ-を作成し、ヒト筋型アルドラ-ゼcDNAをプロ-ブにアルドラ-ゼcDNAのクロ-ニングをおこなった。2.相互に異なる3つのクロ-ン(4-3,6-2,3-1)をえた。この中から全長1.6kbのクロ-ン4-3をpUC13にサブクロ-ニングし詳細な構造解析をおこなった。このコクロ-ンには362個のアミノ酸配列に対応するORFの存在が認められた。このORFはMalekらによってさなぎから精製されたアルドラ-ゼとアミノ酸配列1番目から354番目まで完全に一致したがC-末端11アミノ酸(352-362番目)の類縁性は50%であった。奇妙なことにこクロ-ンではORFの126塩基下流にさなぎアルドラ-ゼのC-末端8アミノ酸と75%の類縁性を示す配列が存在した。またORFの355-357番目のアミノ酸に対応する塩基配列と下流8アミノ酸のコドンの5'上流8塩基の間に"逆向き繰り返し配列"が内在する。この両配列が分子内で塩基対を形成すると上流のORFのC-末端8アミノ酸は翻訳されずに下流の8アミノ酸がそれに置き変わることができる。その結果Malekらのさなぎアルドラ-ゼに酷似する酵素の形成が可能となる。この様にDmアルドラ-ゼcDNAの塩基配列の解析からmRNAの二次構造の変換によって部分的に構造の異なる2種類の酵素を翻訳する“alternative translation"機構の存在が予想された。3.クロ-ン4-3cDNAにレポ-タ-遺伝子をつないだ発現系を構築し大腸菌ならびに培養細胞系で検討を重ねた結果、原核細胞や真核細胞において下流のフレ-ムを使った翻訳が実際に起きることが確認された。今後はゲノム解析を進めると同時に発生分化におけるこの様な翻訳機構の役割ならびに分子機構の解析を行う予定である。

1. The first stage of the molecular mechanism for the development and differentiation of Drosophila melanogaster(Dm) was elucidated. 2. 3 - 3 (4- 3, 6 - 2, 3 -1) The total length of this paper is 1.6kb. It is composed of 4-3 parts. 362 pairs of open reading frames were identified in this study. This ORF is Malek, but it is refined. It is completely identical to the C-terminal 11-amino acid (352-362) and similar to 50%. The 126-base downstream of ORF and the C-terminal 8-base downstream of ORF have a 75% affinity. The ORF 355-357 sequence is composed of the base sequence of the downstream 8-amino acid sequence and the upstream 8-amino acid sequence of the downstream 8-amino acid sequence. The sequence is intramolecular and the base pairs are formed. The upstream ORF has a C-terminal 8-amino acid sequence. The downstream ORF has a C-terminal 8-amino acid sequence. As a result, the formation of Malek's enzyme is possible. The existence of an "alternative translation" mechanism for the analysis of gene base alignment, mRNA secondary structure, and partial structure of two types of enzymes is expected. 3. Construction of Escherichia coli culture cell line, prokaryotic cell and eukaryotic cell culture, identification of the gene expression system, identification of the gene expression system. In the future, the analysis of molecular structure should be carried out in advance and at the same time, the differentiation of molecular structure should be carried out in advance.

项目成果

M.Sakakibara: "Construction and expression of human aldolase A and B expression plasmids in Escherichia coli host." Biochim.Biophys.Acta,. 1007. 334-342 (1989)

M.Sakakibara：“人醛缩酶 A 和 B 表达质粒在大肠杆菌宿主中的构建和表达。”

I.Takahashi: "Site-directed mutagenesis of human aldolase isozymes:The role of Cys-72 and Cys-338 residues of aldolase A and of the carboxy-terminal Tyr residues of aldolases A and B." J.Biochem.405. 281-286 (1989)

I.Takahashi：“人醛缩酶同工酶的定点诱变：醛缩酶 A 的 Cys-72 和 Cys-338 残基以及醛缩酶 A 和 B 的羧基末端 Tyr 残基的作用。”

A.Kukita: "The structure of brain-specific rat aldolase C mRNA and and the evolution of aldolase isozyme genes." Eur.J.Biochem.171. 471-478 (1988)

A.Kukita：“脑特异性大鼠醛缩酶 C mRNA 的结构以及醛缩酶同工酶基因的进化。”

日下部宣宏 他: "Drosophila melanogasterアルドラ-ゼmRNAの構造" 生化学. 61. 841 (1989)

Nobuhiro Kusakabe 等人：“果蝇醛缩酶 mRNA 的结构”生物化学 61. 841 (1989)。

Y.Arai: "Transcription of rat aldolase B gene:Minor RNAs are transcribed by RNA polymerase III." Biochim.Biophys.Acta,. 1007. 91-98 (1989)

Y.Arai：“大鼠醛缩酶 B 基因的转录：次要 RNA 由 RNA 聚合酶 III 转录。”