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異生物種間で蛋白質(配列)は異なるが、同機能 トピック削除
No.1324-TOPIC - 2013/01/10 (木) 15:37:59 - ARA
各位

いつもお世話になります。
うまく調べられなかったので皆様の知識をお借りしたいのですが、

異生物種間(属程度の違い)において
遺伝子配列及びコードされるアミノ酸配列が
全く異なる蛋白質であって、しかし同機能を有すると思われる蛋白質事例が
あれば知りたいのですが、そのような文献をご存知でしょうか。

例えば、チューリップの蛋白質Aとヒマワリの蛋白質Bは相同性が全くないが、
花弁を作る機能が同じ。さらにそれぞれのホモログはそれぞれは持っていない、
というような。(うまい表現でなくてすみません)

ゼノログとかアナログとかそういう方向性で調べればよいのでしょうか?
なにかアドバイス頂ければと思います。
 
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17件 ( 1 〜 17 )  前 | 次  1/ 1. /1


(無題) 削除/引用
No.1324-17 - 2013/01/22 (火) 09:33:05 - ARA
おお様

リン酸化の話は例示として、わかりやすいですね。
遺伝子の機能としてkinaseとかアノテーションがつけば、
それなりに方向性が出てくるのですが、
モチーフが特につかないので困っていたのですが、

チューリップとヒマワリ生体内以外のところで、
蛋白質としての類似機能が報告されていること、

チューリップとヒマワリの花弁形成時に特異的に強発現すること、

しかし、配列に類似性が認められないこと、

これらから現在の仮定に至っております。

それらの制御系とか相互作用分子とかの解析を進めて、
堀を埋めて近づいていくしかないですね。

直輝様の示してもらった例のように三次元構造を比較してみるのも
取っ掛かりとしても良いかもしれないですね。

(無題) 削除/引用
No.1324-16 - 2013/01/22 (火) 09:26:02 - ARA
直輝様

なるほど、収斂進化ですか。ちょっとこの考えを考察したいと思います。

チューリップとヒマワリの仮想例示を続けて申し訳ないのですが、

チューリップ側の遺伝子Aが水平伝搬だという証拠はあって、
ヒマワリ側の遺伝子Bについてはそういう報告がないという状態です。

遺伝子AとBはアライメントに相同性がないが、花弁形成時に強発現して、
かつ、花弁形成とは違うところで同様の酵素活性が見出されていると。

収斂進化だったら仮定できるか考えてみます。

(無題) 削除/引用
No.1324-15 - 2013/01/12 (土) 03:46:21 - おお
こういう抽象的な物になると手が出ないですけど、それに取り組める人で成功する人はある種才能がある人なんじゃないかなぁと。

イマジネーションですがこんな場合もあるかもしれないと思いましたのでちょっと書かせていただきます。

ある表現系でタンパクAが燐酸かされる必要があるとします。なので上流はキナーゼですが、違うキナーゼが同じタンパクを燐酸かする例があるとおもいます(とりあえず燐酸化する場所はとはないことにします、活性化するか、不活化するかという選択肢でとらえればいいわけですから)。

タンパクAの燐酸かがCとDというキナーゼで燐酸かされるとします。CとDはキナーゼの最低限のモチーフはシェアしているが、全く違うタイプだとすると、そう同性にかなり乏しい可能せいはあります。

一方の植物でCによる燐酸かが形質の表現系にドミナントで、他方がDによる燐酸かがドミナントであれば違うタンパクがその表現系を担っているともいえるかもしれません。

(無題) 削除/引用
No.1324-14 - 2013/01/12 (土) 01:26:21 - 直輝
アミノ酸配列は全然違うのに3D構造がそっくりなタンパク質というのはそれなりにあるはず。昔、何かで読んだ。
別々の生物で収斂進化したと考えられています。

1つ例を
ttp://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6444

(無題) 解決済み 削除/引用
No.1324-13 - 2013/01/11 (金) 13:44:01 - ARA
小言幸兵衛様

まさに貴殿の言われる通り、器官とか組織といった「表現型」を見ています。
種間を超えて(ただしfamily規模での)、類似する表現型の共通の発達機構
を研究しているのですが、どうも種特異的な遺伝子AとBだけども、
発現する時期、パターンと発達機構以外でのfunctionが非常に似ているので、
質問のような事例が先駆者によって報告されてはいないだろうかと、
皆様にお聞きした次第です。

データを積み増しして考察したいと思います。
皆様、貴重な時間をありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.1324-12 - 2013/01/11 (金) 13:13:10 - 小言幸兵衛
たとえ話だと仰っているので、花弁形成に引き寄せられた説明をすることには意味がないかもしれませんが、「花弁形成不全」というのは表現型としてはかなり大雑把なもので、花弁の細胞が死んでしまえば花弁形成できない訳ですから、極端なことを言えば花弁の細胞における全ての必須機能がその標的であり得ますよね。他の組織に表現型が見られない理由は問題になるかもしれませんが。

問題にしておられる例では、一方の種にしか存在しない種特異的な遺伝子ということですから、保存性の高い代謝や複製などの必須遺伝子ではあり得ないでしょうけれど。

(無題) 削除/引用
No.1324-11 - 2013/01/11 (金) 12:58:54 - ARA
aji様

そうですよね、言っている側も混乱しそうになるのですが、
状況証拠的にはそういう感じなのですが、
いかんせん、そういう例というかsuggstiveな事があるかも
分からない状態で皆さんに投げてしまいました。

種間としてはkingdamよりかなり狭いfamily間での想定です。
ホリゾンタルトランスファーとかも考えているのですが、
HTで獲得した遺伝子がその生物種において必須の機能を
担っている例も知らないので、これも無理があるかなと。


みなさま

他愛の無い話にお付き合いいただきありがとうございました。
解析を続ける中で、そういう仮定が考えられるのか検討していきます。

(無題) 削除/引用
No.1324-10 - 2013/01/11 (金) 12:21:55 - aji
本当によく分からない仮定ですね(笑)
せめて代謝系の酵素なのかシグナル系なのかなどが知りたいところですが。

生合成で、反応経路が同じなのに全く違う酵素がある同じ反応(基質も同じ)をする場合はよくあります。

専門ではありませんが、時計関連も生物種で結構違いますよね。

しかしこれらの例は原核と真核、線虫と脊椎動物といった比較の話になってしまいますが、脊椎動物の中で、Fungiの中で、というような狭い中で違う例があるかお知りになりたいのでしょうか?

(無題) 削除/引用
No.1324-9 - 2013/01/11 (金) 11:19:45 - ARA
まずはコメントを寄せていただいた皆様、
ありがとうございます。

もうちょっと踏み込んで書いてみたいのですが、
ご提供できる話としてはこれが限界のところですが、
余計に「わけわからん」と言われてしまいそうです。

植物屋ではないのに花弁の例を出してしまって、
話をややこしくしてしまったのですが、
チューリップとヒマワリの花弁が出来るところで
発現する遺伝子をそれぞれ取っていったら、
チューリップにはチューリップにしかない遺伝子A、
ヒマワリにはヒマワリにしかない遺伝子Bが取れてきた、
遺伝子Aと遺伝子Bにはアライメント上類似配列はなく、
同じモチーフなどもない。

しかしながら、花弁形成とは全く違うところで、
同機能を有していることがわかっている、みたいな感じです。
(ここのところをもっと詳しく話すべきなのですが)

だから、遺伝子AとBは全く蛋白質としては違うけど、
チューリップ、ヒマワリのなかで花弁形成という、
同様の役割を担っているのではないか?という仮定です。
あくまで仮定なのでここを突っ込まないで、
そういう事例があるかという点でご意見いただければと思います。

(無題) 削除/引用
No.1324-8 - 2013/01/11 (金) 09:56:47 - ~
花弁を作るというような大きな表現型について考えているのでしょうか。
それとも、相補性のある遺伝子が対象なのでしょうか。

前者であれば、一連の代謝等のカスケードを構成する各遺伝子は、いずれかが欠損した時に最終代謝物ができません。最終代謝物ができないという意味では該当するのかもしれません。

(無題) 削除/引用
No.1324-7 - 2013/01/11 (金) 09:10:03 - おお
Sigma factor(大腸菌)とそれに対するしんかく生物のタンパク(TATA binding protein とかでしょうか、、、)はどれくらいホモロジーがあるんでしょうか、、、そいういのもカウントしますか?

neo-R 削除/引用
No.1324-6 - 2013/01/10 (木) 19:12:35 - mon
http://www.bio.net/bionet/mm/methods/1999-March/073912.html

(無題) 削除/引用
No.1324-5 - 2013/01/10 (木) 18:20:19 - おお
たとえばマンマルで複数のドメインからなるタンパクを、ハエや線虫でパラログをさがすと、どうも半分ぐらいのドメインしか持ってないものしか見つからずマンマルで起こっているような活性がないようにみえて、きっと残りの半分だけのドメインを持ったタンパクと一緒に機能しているというスペキュレーション的な話はいくつか聞いたことがありますけど、、、

スプライシングでブランチポイントにつくたんぱく質は酵母ではヒトなどともホモロジーでさがすと見つからないけど、どうもそれに相当するたんぱく質があるらしいという話もあったような。。。

AとBの結合ドメインがマンマルではジンクフィンガーなのに、ほかの生物ではそれに当たるドメインがなく違うモチーフで結合しているとかってな感じの例もあったような気もする。

探しにくいですが細かく探ると、質問者が探しているものかはどうかおいておいて、結構出てきそうな気がしないでもないです。

(無題) 削除/引用
No.1324-4 - 2013/01/10 (木) 18:00:15 - 橘
qqさんもおっしゃっているように、「相同性が全くない」と「同機能を持つ」の定義次第でしょう。
該当するのかどうかわかりませんが、EF-1aとEFLの関係はどうでしょうか。
ARAさん自身でお調べになってみて、該当しそうかどうかお考え下さい。

(無題) 削除/引用
No.1324-3 - 2013/01/10 (木) 17:35:33 - aji
例の花弁を作る蛋白質、などと言われると一つのタンパク質だけで花弁なんて作れないので探すのは難しいと感じます。

もっと単純に一つの反応を触媒する酵素、と考えれば沢山あると思いますが。

酵素なら反応に注目すればいいでしょう。酵素でないタンパク質だと同じ機能の定義が難しそうです。

なんとなく課題のような印象を受けるので、一例を書いてはいけないよな気がして、すみません。

(無題) 削除/引用
No.1324-2 - 2013/01/10 (木) 17:08:38 - qq
アドバイスはできそうもありませんが、
「アミノ酸配列が全く異なる蛋白質」とは、一体どのくらい異なるものを考えているのでしょう?
また、同機能をどの程度厳密に考えるかでも変わって来そうです。
RUBPcarboxylaseとAcetylCoAcarboxylaseは、全く異なりそうですが、同機能と呼んでよいとは何となく思えません。
特定の抗原に対する異なるモノクローン抗体の可変領域は、全く異なるアミノ酸配列で、抗原結合能を持っているのだから、あなたの言っているものに対応するのでしょうかね?

異生物種間で蛋白質(配列)は異なるが、同機能 削除/引用
No.1324-1 - 2013/01/10 (木) 15:37:59 - ARA
各位

いつもお世話になります。
うまく調べられなかったので皆様の知識をお借りしたいのですが、

異生物種間(属程度の違い)において
遺伝子配列及びコードされるアミノ酸配列が
全く異なる蛋白質であって、しかし同機能を有すると思われる蛋白質事例が
あれば知りたいのですが、そのような文献をご存知でしょうか。

例えば、チューリップの蛋白質Aとヒマワリの蛋白質Bは相同性が全くないが、
花弁を作る機能が同じ。さらにそれぞれのホモログはそれぞれは持っていない、
というような。(うまい表現でなくてすみません)

ゼノログとかアナログとかそういう方向性で調べればよいのでしょうか?
なにかアドバイス頂ければと思います。

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