がん遺伝子のコンピュ-タ解析と機能及び進化の推定

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02151042
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮田 隆 京都大学, 理学部, 教授 (20022692)
• 研究分担者: 林田 秀宜 遺伝学研究所, 助手 (10198872) ; 宮沢 三造 遺伝学研究所, 助教授 (60190774) ; 安永 照雄 理化学研究所, 研究員 ; 五条堀 孝 遺伝学研究所, 教授 (50162136) ; 長谷川 政美 統計数理研究所, 教授 (60011657)
• キーワード: 遺伝子族 / 分子系統樹 / ホモロジ-探査 / がん遺伝子 / AIDSウイルス / 進化

研究概要

(1)src族、ras族、Gタンパク質族、GーProteinーCoupled Receptor族などのがん関連遺伝子族のメンバ-を整理・分類し、そこから新しい、機能、構造、進化に関する情報を得る目的で、それぞれの遺伝子族について、メンバ-の分子系統樹を推定した。その結果、以下のことが明らかになった:(イ)推定された系統樹上、異なる機能を持つメンバ-は異なるクラスタ-(系統樹における枝のかたまり)に属する。(ロ)異なるクラスタ-は脊椎動物と無脊椎動物の分岐を目安に、客観的に区別出来る。(ハ)同一機能を持ち、異なる組織で特異的に発現しているメンバ-は同一クラスタ-に族する。これらの結果は以下の点について、新しい情報となると期待される。(i)分子系統樹から機能の推定が可能となる。最近既知遺伝子族メンバ-のコンセンサス配列をプロ-ブにして、PCR法で新しいメンバ-を単離する方法がさかんに行なわれているが、新たに単離されたメンバ-が分子系統樹上、どのクラスタ-に属するか、で機能の推定が出来る。(ii)こうした解析から、分子進化学上の重要なテ-マである「表現形レベルの進化と分子進化の関係」を解明する糸口が得られるものと期待される。
(2)既存の分子系統樹推定法より高い精度を持ち、かつ推定された系統樹の信頼性を定量的にチェックし得る新しい方法の開発に成功した。
(3)新しい遺伝子族メンバ-を同定するための新しいコンピュ-タ法を開発した:メンバ-のアラインメントから、保存領域のアミノ酸頻度を算出し、この情報をもとに相同な配列をデ-タベ-ス中に探査すると、従来の方法より高い感度で相同な配列が検出出来る。
(4)種々のヒト及びサルのAIDSウイルスを分子系統樹を利用して系統分類した結果、HIVの起源に関する推定を行なうことができた。

研究成果

• [文献書誌] Gojobori,T.: "Evolutionary origin of human and simian immunodeficiency viruses" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 4108-4111 (1990)
• [文献書誌] Gojobori,T.: "Molecular clock of viral evolution,and the neutral theory" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 10015-10018 (1990)
• [文献書誌] Kishino,H.: "Maximum likelihood inference of protein phylogeny" J.Mol.Evol.30. 151-160 (1990)
• [文献書誌] Watanabe,K.: "Mechanism of protein folding III,Disulfide bonding" Biophys.chem.(1991)
• [文献書誌] Kuma,K.: "RNAーbinding proteinーrelated sequence in a malaria antigen,clusteredーasparagineーrich protein" FEBS Letter. 260. 67-69 (1990)
• [文献書誌] Kuma,K.: "Gene families and evolution:Immunoglobulin family" Current Opinion in Structural Biology. 1/3. (1991)