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哺乳動物を特徴づける遺伝子発現調節機構の進化

研究課題

研究課題/領域番号 09440279
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 系統・分類
研究機関東京大学

研究代表者

植田 信太郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20143357)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1997年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード転写因子 / 遺伝子発現 / POU / アミノ酸リピート / 哺乳動物 / GC圧 / 中枢神経系 / 仲介因子 / 転写仲介因子 / POu
研究概要

転写因子において、GC配列に富んだトリプレットによってコードされるアミノ酸であるアラニン、グリシン、プロリンの含量と、遺伝子のコドン3番目のポジションでのGC含量との間には正の相関が存在すること、転写因子の活性化ドメインはそれぞれの生物系統群に非常に特徴的なアミノ酸構造から成っていること、を発見した。また、生物進化の過程でのゲノム環境の変化によって転写因子のアミノ酸組成が大きく変動し、この変動を象徴的に示すものとして単一アミノ酸反復配列の創設があり、個々の転写因子における単ーアミノ酸反復配列の種類ならびに位置はゲノム遺伝子のGC含量に対応する形でそれぞれの生物系統群に非常に特異的であること、を明らかにした。
以上の発見に基づき、転写活性化ドメイン内に存在する単一アミノ酸反復配列構造が遺伝子発現に及ぼす影響を実験的に検証した。単一アミノ酸反復配列をもたない転写因子の転写活性化ドメイン内に人為的に単一アミノ酸反復配列を導入し,単一アミノ酸反復配列が転写活性化能に与える定量的影響を測定したところ,2〜3倍の転写活性の修飾が観察された。また、哺乳動物の転写因子classIIIPOUとクロストークする因子をクローニングした後、転写活性化ドメイン内のプロリン・リピートのみを欠失させた変異体を作成し,両者間の蛋白質間相互作用を定量した。プロリン・リピートのみの欠失で相互作用はほぼ完全に失われ,野生型遺伝子でもこのプロリン・リピートをもたない両生類のorthologous geneをもちいて転写仲介因子との蛋白質間相互作用を定量したところ,期待通り相互作用は観察されなかった。
以上の結果から,脊椎動物の進化過程における単一アミノ酸反復配列構造の付加によって哺乳動物の遺伝子発現調節機構に機能上の大きな変化が生じていることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Sumiyama K.: "Human class III Pou genes, Pou3F1 and Pou3F3, map to chremesomes Lp34.1 and Lp14.2"Mammalian Genome. 9. 180-181 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sumiyama K.: "A high sequence variety m the smmunoglobulm Cd huge region among Old World monkego"Authropological Sciences. 106. 31-39 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh H.: "The different mobility of complementary strands depends on the propertion AC/GT."Forensic Science. 91. 81-90 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakachi Y.: "Nucleotrde coorpostional constramts on genomes geneste alanme-, glyone-, aand prolose-rich structures m transcription factors"Molealor Biology and Evolution. 10. 1042-1049 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurosaki K.: "Combnud polymorphism associated with a 3-bp dll from the 5' flaukry regon of a feframeric slort tanolm vepeots at the cypig loius"Jpn. J. Legal Med.. 51. 191-195 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe Y.: "No directionary of short faudem repeat evolutron at the HPRT locus of crfarrhone cprimotio"Fiolra Primatologica. 68. 350-353 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sumiyama K.: "Human class III POU genes, POUィイD23ィエD2FィイD21ィエD2 and POUィイD23ィエD2FィイD23ィエD2, map to chromosomes lp34.1 and 3p14.2."Mammalian Genome. 9(2). 180-181 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sumiyama K.: "A high sequence variety in the immunoglobulin Cα hinge region among Old World monkeys."Anthropol. Sci.. 106(1). 31-39 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh H.: "The different mobility of complementary strands depends on the proportion AC/GT."Forensic Sci. Int.. 91(2). 81-90 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakachi Y.: "Nucleotide compositional constraints on genomes generate alanine-, glycine, and proline-rich structures in transcription factors."Mol. Biol. Evol.. 14(10). 1042-1049 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurosaki K.: "Combined polymorphism associated with a 3-bp deletion in the 5'-flanking region of a tetrameric short tandem repeat at the CYP19 locus."Jpn. J. Legal Med.. 51(3). 191-195 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe Y.: "No directionality of short tandem repeat evolution at the HPRT locus in catarrhine primates."Folia Primatologica. 68(6). 350-353 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sumiyama K.: "Human class III POU genes, POU3Fl and POU3F3,map to chromosome lp34.1 and 3p14.2" Mammalian Genome. 9・2. 180-181 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sumiyama K.: "A high sequence variety M the Immunoglobalrn Cd hinge." Anthrological Science. 106・1. 31-39 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Saitoh H.: "The drtferent mobility of complemontary strands depends on the proportion AC/GT" Forensic Science Imfernational. 91・2. 81-90 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 植田信太郎: "分子進化-解析の技法とその応用-" 共立出版, 196 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakachi,Y.: "Nucleotide Compositional Constromts on genomes generate alanine-,glycme-,and prolme-rich structures in transcription factors." Mol.Brol.Evol.14・10. 1042-1049 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sumiyama,K.: "Human ClassIII POU genes, POU3F1 and,POU3F3,map to chromosomes 1p34.1 and 3p14.2" Mammal.Genome. 9・2. 180-181 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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