ガン遺伝子の機能と構造の推定のためのコンピュータシステムの開発

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61010055
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 宮田 隆 九大, 理学部, 助教授 (20022692)
• 研究分担者: 西郷 薫 九州大学, 医学部, 助教授 (50136454) ; 長谷川 政美 統計数理研究所, 教授 (60011657) ; 五条堀 孝 遺伝学研究所, 助手 (50162136) ; 安永 照雄 理化学研究所, 電子計算機, 技師 ; 斉藤 信彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20063125)
• キーワード: データベース / ホモロジー / がん遺伝子 / 立体構造 / 系統樹

研究概要

(1)昨年度にひきつづき、タンパク質データベースの拡充が3人の班員によって行なわれ、総計約400種類のタンパク質データが追加された。最近遺伝子配列の報告数が急増し、その計算機への入力が追いつかなくなった為、NBRFデータベースに最新の配列を追加するように方針を変更した。それに伴い、プログラムの変更を行なった。(2)本研究班で開発したホモロジー探査システムを新たに報告されたmasがん遺伝子に応用した結果、masはロドプシンやβアドレノレセプター、ムスカリンリセプターと相同であることが明らかになり、masはシグナル伝達系に関与するレセプターの一種であることが示唆できた。さらに配列が進化の過程で変り易いタンパク間でもホモロジーを十分検出し得る方法を新たに開発した。この方法をfmsがん遺伝子に応用した結果、fmsの細胞外領域は5重に重複しており、おのおのは免疫グロブリンV領域に相同であることが明らかになった。同システムはさらにレトロウイルスにも応用され、HTLV-IのpXとマウスのインターロイキン3が部分的相同性を示し、またLentivirusのpolは逆転写領域とエンドヌクレアーゼの中間に余分なプロテアーゼ様配列を持つことが明らかになった。(3)タンパク質の一次構造から三次構造を推定する上で、確度の高い二次構造の推定が重要であるとの昨年度の結果に基づき、二次構造推定の改良がなされた。統計力学的方法を基礎に、構造既知のタンパク質からパラメターを決定することによって、80%近い確度で二次構造が推定出来るまでに改良が進んだ。またコンピュータによく適合するようにこの方法に改良を加えた。(4)高等動物のがん遺伝子と微生物の遺伝子との対応関係を正しく理解するために、遺伝子の進化系統樹を構築するための新しい方法を開発した。現在コンピュータプログラムまで完成し、試験的作動を試みている。来年度はsrcやras族にこの方法を応用する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Hayashida,H.;Kuma,K.;Miyata,T.: Nature. 323. 116 (1986)
• [文献書誌] Hayashida,H.;Kuma,K.;Miyata,T.: EMBO J.(投稿中).
• [文献書誌] Yasunaga,T.;Sagata.N.;Ikawa,Y.: FEBS Letters. 199. 145-150 (1986)
• [文献書誌] Gojobori,T.;Aota,S.;Inoue,T.;Shimotohno,K.: FEBS Letters. 208. 231-235 (1986)
• [文献書誌] Inouye,S.;Saigo,K.;Yamada,K.;Kuchino,Y.: Nucleic Acids Res.14. 3031-3043 (1986)
• [文献書誌] Levy,J.;Iba,H.;Hanafusa,H.: Proc,Natl,Acad,Sci,USA. 83. 4228-4232 (1986)
• [文献書誌] Saito,N.: "Mechanism of Protein foldig and prediction of tertiary structure of Proteins.in Computer Analysis for Life Science eds,Kawabata and Bishop" Ohmsha, 12 (1986)