九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
タンパク質立体構造情報を用いた正の選択の解析
小田, 浩之
http://hdl.handle.net/2324/1937590
出版情報：Kyushu University, 2018, 博士（システム生命科学）, 論文博士 バージョン：
権利関係：
（様式３）
氏 名 ：小田 浩之
論 文 名 ：Analysis of Positive Selection with Protein Structural Information.
(タンパク質立体構造情報を用いた正の選択の解析)
区 分 ： 乙
論 文 内 容 の 要 旨
タンパク質を構成するアミノ酸残基は、分子進化の過程において置換されている。置換の速度や パターンは、座位によって異なる。これは、各座位は様々な選択圧が混在した固有の制約を受けて いるためと考えられる。各座位の受ける制約は、大きくタンパク質の立体構造を維持するための制 約（構造的制約）と、タンパク質の機能を維持するための制約（機能的制約）に分かれる。機能的 な制約を強く受けている座位のアミノ酸置換の速度及びパターンは、該当する部位の構造的制約の みから特定される
アミノ酸置換の速度およびパターンからしばしば逸脱することが知られている。ここで、正の選択 を受けている座位においては、アミノ酸の置換が加速化されていることが知られている。しかし正 の選択を受けている座位のアミノ酸置換のパターンと、進化の過程で受ける制約との関係はまだ完 全に理解されていない。計算生物学の進歩により、二種類のプロファイルを比較することで、分子 進化の過程で受ける様々な選択圧が混在した制約を、構造的な制約とそれ以外の制約に分けること ができるようになった。第１のプロファイルは、マルチプルアラインメントから得られるプロファ イルで、その座位における様々な選択圧が混在した制約を表す。もう一つのプロファイルは、タン パク質の立体構造情報のみから作成され、構造的な制約を表す。本研究では、正の選択を受けてい るタンパク質について、これら二つのプロファイルを比較することで、正の選択を受けている座位 のアミノ酸置換のパターンと、進化の過程で受ける制約との関係を調べた。その結果、正の選択を 受けている座位におけるアミノ酸置換パターンは、その座位における構造的な制約から推測される アミノ酸置換パターンから逸脱する傾向があることが示唆された。
