ドメインの繰り返し構造の進化とタンパク質機能との関係

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本研究の代表者により既に、RNA結合ドメインにおいて、その繰り返し構造の確立時期がタンパク質の機能の確立時期とよい対応を示すことが明らかにされている。本研究は、この解析結果が他のタンパク質ファミリーにもあてはまるか検証するのが目的であった。検証に用いるタンパク質ファミリーには細胞接着タンパク質を予定していた。そこでこのタンパク質ファミリーから系統関係を解析するのに最も適したドメインの選定に着手したが、この段階で手間取り、今年度中には計画当初予定していた、選んだドメインでの系統関係の解析には至らなかった。解析に適したドメインとして、1)多くの機能的に異なるタンパク質が共有し、2)アミノ酸配列の長さは50残基程度あり、3)ドメイン全体でのアミノ酸配列に保存性がよく、4)立体構造データが入手可能である、といった条件を考えたが、これらすべてがよくあてはまるドメインが見いだせなかったのが主な原因である。そこでこれに代えて、グロビンファミリーでドメインの繰り返し構造の解析を行なった。近年、無脊椎動物が持つグロビン分子のドメイン構成の進化的多様性が明らかになってきた。それらグロビンドメインの系統関係を解析した結果、分類学上“門"のレベルで異なる多細胞動物が持つグロビンタンパク質のドメインの繰り返し構造は、互いに進化的に起源が異なることが明らかになった。このことが、ドメインの繰り返し構造とタンパク質機能の確立時期との対応にどういう意味を持つか、今後議論をつめていこうと思っている。