ステロール生合成遺伝子の分子進化に関する研究 －Kyte & Doolittle の疎水性度解析による分子間比較－

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  • Study on the molecular evolution of sterol biosynthesis genes Comparison through hydropathy analysis based on the method of Kyte & Doolittle between the gene products.
  • ステロール セイゴウセイ イデンシ ノ ブンシシンカ ニ カンスル ケンキュウ Kyte & Doolittle ノ ソスイセイド カイセキ ニヨル ブンシカン ヒカク

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抄録

For the purpose of studying the mechanism of molecular evolution of sterol biosynthesis genes, the three-dimentional structure of a gene product protein estimated as Medaka Oryzias latipes DHCR7 was compared with the putative orthologs in addition to amino acid sequence homology. In this study the very problem has been the difficulty of purification of the DHCR7 protein from endoplasmic reticulum membrane of any animal tissues because of inactivation of the membrane-bound enzyme after solubilization using any detergent. One possible approach could be the estimation of secondary structure in hydropathy using parameters of the analytical method of Kyte & Doolittle. Here the hydropathy of gene product designated as Medaka DHCR7 was calculated, and then the profile pattern was compared with that of Homo sapiens or Zebra fish Danio rerio DHCR7 products. As the results, they exhibited very similar hydropathy structure each other in all over the primary sequence level. However, in S-1 sequence, one hand, the first half of the primary sequence of Medaka DHCR7 was not similar to that of Homo sapiens and Zebra fish. On the other hand, the second half of the primary sequence of Medaka DHCR7 was similar to that of Zebra fish, but not that of Homo sapiens. It was evolutionary remark that the amino acids in both upper and bottom peaks of Kyte & Doolittle profile were coincided each other in the three animal species. \n　ステロール生合成遺伝子の分子進化のメカニズムを研究する目的で，メダカのステロール生合成遺伝子DHCR7 と考えられている遺伝子を確認するため，アミノ酸配列の類似性から比較するだけでなく，立体構造からの検討を行った。DHCR7 は細胞内小器官の小胞体膜に結合したタンパク質，すなわち膜結合タンパク質であることから，その構造を保ったままでの単離精製は難しい。そこでアミノ酸への疎水性度パラメーターを利用したKyte & Doolittle の解析法による，DHCR7 遺伝子翻訳産物における分子全体の疎水性度を推定し，既知のDHCR7 遺伝子と比較を行った。その結果，分子全体ではヒトやゼブラフィッシュと類似の疎水性度パターンを示していた。しかしDHCR7 遺伝子ファミリーのうち，DHCR7 のみに特有なアミノ酸配列であるS-1 配列を含む配列に関しては，前半のパターンがヒトにもゼブラフィッシュにも一致しない一方，後半のパターンはゼブラフィッシュと一致した。疎水性度の山や谷として三者で一致しているアミノ酸残基がいくつか見出され，いずれも進化的に保存されているアミノ酸残基であった。

福岡教育大学紀要. 第三分冊, 数学・理科・技術科編

Bulletin of Fukuoka University of Education. Part III, Mathematics, natural sciences and technology

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