2018 Fiscal Year Annual Research Report
Adaptive evolution of multi-copy hatching enzyme genes in Oryzias
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16K18593
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
川口 眞理 上智大学, 理工学部, 准教授 (00612095)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | recombinant protein / enzyme activity |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミナミメダカは、至適塩濃度が異なる2種類のHCEアイソザイムをもつ。至適塩濃度の違いをもたらすアミノ酸残基を同定するために、両者でアミノ酸変異が見られる部位に一方を基に他方のアミノ酸残基に置き換えた変異HCEタンパク質を作製した。両者の間には9ケ所のアミノ酸変異が見られる。アミノ酸の性質が大きく変わる部位を置き換えた種々の変異組換えHCEを作製した。その結果、淡水型のHCEから塩水型のHCEへの変異は2ヶ所のアミノ酸残基の変異によってもたらされることが分かった。ところが、同じ領域を塩水型HCEから淡水型HCEのアミノ酸残基に変異させても至適塩濃度に違いがもたらされなかった。
塩水型HCEを基に部分的に淡水型HCEのアミノ酸変異を導入する方法では原因アミノ酸変異を同定することが困難と判断し、淡水型HCEを基に徐々に塩水型HCEのアミノ酸変異を導入していき、淡水型の活性が維持されるか否かを調べることにした。まず、淡水型HCEの立体構造モデルを作製し、立体構造上変異サイトが近接してる２ヶ所のみを塩水型HCEのアミノ酸残基に変異させた。合計5種類（1つは1ヶ所の変異のみ）の変異HCEを作製すると、4つが塩水型HCEの活性を示すようになった。この結果は、４～７ヵ所の変異が淡水型HCEの活性に重要である可能性を示している。そこで、淡水型HCEの活性に寄与しない２ヵ所の変異に加えて1ヵ所ずつ塩水型HCEの変異を導入した合計7種類の変異組換えHCEを作製した。しかしながら、すべてが淡水型HCEの活性を示した。このことは、すべての変異が単独では至適塩濃度の違いをもたらさず、複数のアミノ酸残基の変異が組み合わさって至適塩濃度の違いをもたらしていることを示している。
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[Journal Article] Genome sequence of the euryhaline Javafish medaka, Oryzias javanicus: a small aquarium fish model for studies on adaptation to salinity.2019
Author(s)
Yusuke Takehana, Margot Zahm, Cedric Cabau, Christophe Klopp,Celine Roques, Olivier Bouchez, Cecile Donnadieu, Celia Barrachina, Laurent Journot, Mari Kawaguchi, Shigeki Yasumasu,Satoshi Ansai, Kiyoshi Naruse, Koji Inoue, Chuya Shinzato, Manfred Schartl, Yann Guiguen, and Amaury Herpin
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Journal Title
BioRxiv
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Int'l Joint Research
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