微生物における転写調節系の比較ゲノミクス・プロテオミクス

微生物转录调控系统的比较基因组学和蛋白质组学

• 批准号: 13206074
• 负责人: 藤田 信之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206074/
• 关键词: バクテリア; 転写因子; 転写調節; 比較ゲノミクス; コドン使用頻度; 蛋白質ファミリー

全ゲノム配列が公開されているバクテリア36種について、既知の転写因子との配列の相同性および文献調査をもとに、網羅的な転写因子のサーベイを行ない、一次構造に基づく分類を行なった。また比較のために古細菌11種と真核生物2種(出芽酵母とシロイヌナズナ)についてもバクテリア型転写因子がどの程度保存されているかを調べた。バクテリアにおいてはほとんどの転写因子がDNA結合ドメインとしてHTH型の構造を持ち、全体として階層的な蛋白質ファミリーを形成していた。このことはホモロジー検索による転写因子の同定をある程度容易にしている反面、ホモロジースコアのみからオーソログを推定することを困難にしており、不適切なアノテーションの一因ともなっている。一方では調節ドメイン(リン酸化ドメイン、補助因子結合ドメイン等)と他の蛋白質(酵素、輸送蛋白等)との相同性に起因する分類の間違いも少なくない。そこで転写因子の同定と分類に際しては、ドメインごとの相同性検索を基本とし、最終的にはファミリーごとのアラインメントを行なって転写因子としての特徴的な構造が保存されていることを確認する手段をとった。バクテリアにおいては、どの分類群に属するかにかかわらず、ゲノムサイズと転写因子の数との間には明らかな正の相関が見られた。例えばゲノムサイズが4.6Mの大腸菌では約260種類、4.2Mの枯草菌では約230種類の転写因子を持つと推定された。ゲノムサイズの減少とともに転写因子の数は急激に減少し、ゲノムサイズが1.5M程度以下の生物種では、極端に低い値を示した。生物種間のファミリー構成の比較、および各ファミリーについての系統解析から、それぞれの転写因子ファミリーはかなり古い起源を持つものと推定された。またDNA結合ドメインとの相同性から新規の転写因子ファミリーと推定される蛋白質群をいくつか見いだした。コドン使用頻度の主成分分析に基づいて各遺伝子の内在性、外来性の評価を行なった。これらのデータをデータベース化しWeb上で公開する準備をすすめている。

All kinds of information are published in the public domain. There are 36 kinds of information, known writing factors and the identity of the information, literature research, collected writing factors and the classification of primary structure. 11 species of archaea and 2 species of eukaryotes (budding yeast and yeast) were compared. The structure of the DNA binding protein is maintained and the whole protein hierarchy is formed. The degree of identity of the writing factor is easy to determine, and the degree of identity of the writing factor is difficult to determine. On the one hand, there are a few differences between the classification of regulatory factors (such as acidification factors, helper factor binding factors, etc.) and the identity of other proteins (enzymes, transport proteins, etc.). The identity of the writing factor is classified according to the basic and final characteristics of the writing factor. The number of taxa belonging to a taxon is not equal to the number of taxa belonging to a taxon. For example, there are about 260 species of Escherichia coli and about 230 species of Bacillus subtilis in 4.6M and 4.2M respectively. The number of species with the lowest level of activity is rapidly decreasing, and the number of species with the lowest level of activity is extremely low. Comparison of interspecies composition, phylogenetic analysis of each species, and estimation of the origin of each species The identity of DNA binding genes and the identification of new gene expression factors are predicted. Principal Component Analysis (PCA) of Frequency of Use (FD) was used to evaluate the intrinsic and extrinsic properties of each gene. This is the first time I've ever been to a website.

项目成果

M.Shin: "Repression of deoP2 in Escherichia coli by CytR : conversion of a transcription activator into a repressor"EMBO Journal. 20. 5392-5399 (2001)

M.Shin：“CytR 对大肠杆菌中 deoP2 的抑制：转录激活因子转化为阻遏因子”EMBO 杂志。

O.N.Ozoline: "Mode of DNA-protein interaction between the C-terminal domain of Escherichia coli RNA polymerase α subunit and T7D promoter UP element"Nucleic Acids Research. 29. 4909-4919 (2001)

O.N.Ozoline：“大肠杆菌 RNA 聚合酶 α 亚基 C 端结构域和 T7D 启动子 UP 元件之间 DNA-蛋白质相互作用的模式”《核酸研究》29. 4909-4919 (2001)。

F. Colland: "The interaction between σ^s, the stationary phase σ factor, and the core enzyme of Escherichia coli RNA polymerase"Genes to Cells. (印刷中).

F. Colland：“σ^s、固定相 σ 因子和大肠杆菌 RNA 聚合酶的核心酶之间的相互作用”《基因到细胞》（正在出版）。

K.Yamamoto: "Novel mode of transcription regulation by SdiA, an Escherichia coli homologue of the quorum-sensing regulator"Molecular Microbiology. 41. 1187-1198 (2001)

K.Yamamoto：“SdiA 的转录调控新模式，SdiA 是群体感应调节器的大肠杆菌同源物”分子微生物学。