|
現在遺伝子族の種類数並びに各遺伝子族のメンバ-の数が急速に増加しているが、本研究はこれらのメンバ-を整理・分類し、そこから遺伝子の機能・構造及び進化に関する新しい情報を得ることを目的とする。そのための解析手段の開発と分子系統樹による分類を試みた。1)新しい簡便なマルチプルアラインメント法を開発した。この方法の特徴はアニ-リングによりベストに近いアラインメントを実現する点にある。この方法はワ-クステ-ションによく適合し、百本程の配列を数分程度でアラインメントを行うことが出来る。2)推定した系統樹の信頼性を量的に示すブ-トストラップ確率を樹上に示すコンピュ-タプログラムを開発した。3)同一遺伝子族に属する既知のメンバ-を集め、複数の保存領域の各座位に出現するアミノ酸の頻度を求め、それを基に類似の配列を探査する新しい『局所探査法』を開発した。この方法を免疫グロブリン、フィブリノネクチンタイプ3、カドヘリン超遺伝子族に応用し、レセプタ-型チロシンキナ-ゼ遺伝子族のメンバ-にそれぞれに類似の配列を検出した。これらの結果を基に、この遺伝子族を分類することを試みた。4)上記の新たに開発した方法によって13の遺伝子族について各超遺伝子族メンバ-の分子系統樹を推定し、以下の2つの特微が例外無く成立していることを見い出した:(イ)遺伝子重複によるメンバ-の機能分化は脊椎/無脊椎動物の分岐以前に起こる。(ロ)その分岐後組織特異的に発現する遺伝子の分化が起こる。更に小胞体など細胞内分画に局在するタンパク質では、その分岐が非常に古い事が明かになった。これらの結果は表現形の進化と分子進化を関連づける重要な知見となるものと期待される。
|
