真核生物の遺伝子構造とタンパク質立体構造・機能の関係

Relationship between genome and protein structures in eukaryotes

由良 敬; 塩生 真史*; 郷 通子*

Yura, Kei; Shionyu, Masafumi*; Go, Michiko*

選択的スプライシングによって、アミノ酸配列が部分的に異なるタンパク質が一つの遺伝子から発現し、生命現象のさまざまな調節にかかわっていることがわかってきている。遺伝子にイントロンが存在し、どのイントロンとエクソンの境界をスプライシングするかを選択することで、選択的スプライシングは実現している。では、選択的スプライシングによってもたらされるアミノ酸配列の変化を、タンパク質はどのようにして構造と機能に反映させ、生命現象の多様性をもたらしているだろうか。タンパク質の立体構造は、アミノ酸配列上連続で平均13残基からなるコンパクトな部分構造(モジュール)で構成される。多くのタンパク質で、モジュール構造と遺伝子のイントロン・エクソン構造とに、ある種の対応関係が見られている。このことから選択的スプライシングは、タンパク質立体構造におけるモジュールの欠失置換をもたらしていると考えられる。本講演では、モジュール構造と遺伝子構造の対応関係にはじまり、mRNAに見られる選択的スプライシングが、タンパク質のモジュール構造にどのような変化を及ぼすことで、タンパク質機能の多様性がもたらされるのかを議論する。

Open reading frames in eukaryotic genome is composed of introns and exons, and selection of appropirate exons is the mechanism of alternative splicing. In this lecture, we will discuss the correlation of intron/exon structures with protein three-dimensional structures and effect of alternative splicing in protein structures.