슬롯 게임 분자 진화 메커니즘 이해 [NIFESE] 수소 효소 - 3 차원 구조를 통한 슬롯 게임 분자 진화를 이해하는 새로운 분석 방법 |

2016 년 1 월 28 일

이 슬롯 게임의 요점・ 슬롯 게임 분자 진화는 계통 발생 트리 분석에 기초 하여만 논의되었지만 3D 구조 정보에 기초하여 효소 기능을 논의 할 방법은 없었다.・ 서열 정보에서 신뢰할 수있는 3 차원 구조 정보를 계산하는 방법을 세운 것은 세계 최초의 것이 었으며, 3 차원 구조의 변화로 슬롯 게임 분자 진화를 재현하는 데 성공했습니다.・ 박테리아 종의 계통 발생 학적 트리 분석을 기반으로 숙주 환경 적응 모델을 결합슬롯 게임 방법의 확산은 우리가 이번에 개발 한 3 차원 구조적 계산 화학과 단백질에 대한 분자 진화 연구에서 상당한 발전으로 이어질 것으로 예상된다.
이 슬롯 게임는 일본 과학 기술 기관 (JST)의 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트의 일환으로 수행되었습니다.

<Work Results>
Tamura 교수와 다른 연구 그룹은 황산염 감소 박테리아에 관한 발표 된 게놈 정보에서 9 개의 새로운 종의 [Nifese] 수소 효소를 발견했으며, 셀레늄-함유 수소 슬롯 게임 패밀리는 보편적 인 [Nife] 유형에서 파생 된 공통 조상에서 유래 한 계통임을 발견했습니다. 우리는 또한 셀레 노시 슈타인 (SEC) 잔기를 번역하기위한 특수 번역 장치를 구성하는 유전자가 [NIFESE] 수소 슬롯 게임 분자 진화와 함께 상속되었음을 발견했다. 박테리아에서 종 라인을 따르기가 매우 어려운 것으로 간주되었지만, 다수의 마커 유전자 그룹의 발견은 박테리아 종 라인을 추적하는 경로를 제공 할 수있게 해주었다. 동시에, [NIFESE] 수소 슬롯 게임 분자 진화는 지구상의 다양한 서식지에 적응하고 종 다양성을 확장하는 황산염 감소 박테리아의 공통 조상의 배경에 깊은 관여를받은 것으로 나타났다.
다음으로,이 연구 그룹은 밀도 기능을 사용한 힘 필수 매개 변수 및 단백질 내 분자 내 상호 작용의 최적화 계산과 같은 분자 역학 계산을 통합했으며, 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 서열 정보에서 신뢰할 수있는 구조 정보를 계산하는 새로운 계산 화학 방법을 확립했습니다. 이 기술을 사용하여, 우리는 3 차원 구조로서 우리가 발견 한 9 가지 유형을 포함하여 모든 [Nifese] 수소 슬롯 게임 아미노산 서열을 재현했습니다. 결과적으로, 우리는 특정 유형의 [Nifese] 수소 슬롯 게임 거대한 구멍 (가스 캐비티)이 심해 수소 배출구와 같은 산소없이 완전히 공급되는 환경에 적응하는 박테리아에 형성되었으며, 하루 동안 산소를 생성하는 광합성 유기체에 사는 얕은 물에서 산소에 사는 환경에 수소가 완전히 공급되는 환경에 형성되었음을 발견했습니다. 가스 캐비티 구조의 차이는 미생물이 살아있는 환경에서 산소 노출 위험에 반응하여 3 차원 구조를 어떻게 대담하게 변경했는지와 메커니즘을 나타냅니다.
이 연구 결과는 생물학적으로 의미있는 3 차원 구조로 계통 발생 트리로 계산 된 서열 정보를 최초로 묘사 할 수 있었으며, 또한 슬롯 게임 분자 진화가 3 차원 구조의 변화로 간주 될 수 있다고 제안한 획기적인 성취였다. 과거에 의해 가능해진이 혁신적인 연구 결과는 단백질에 대한 분자 진화 연구에 크게 기여할 것으로 예상되며 미래의 산업 응용 분야에 큰 파급 효과가있을 것으로 예상됩니다.

<guggration>
Hydrogenase
수소 유형 수소화 효소는 셀레늄을 함유슬롯 게임 [Fefe], [nife] 및 [nifese] 유형을 포함하며, [Nifese] 수소 효소는 약 2% 산소가있는 경우에도 수소 생산 능력을 유지슬롯 게임 높은 산소 내성에 대해 전 세계적으로 관심을 끌고 있습니다. 수소 효소는 3 개의 황산염 환원 박테리아 중에만 존재슬롯 게임 것으로 알려져있다.
이번에 연구 그룹은 다양한 서식지에 분포 된 9 종의 박테리아에서 산소 내성이 높은 [Nifese] 수소 효소를 발견했습니다. 우리는이 소설 [Nifese] 수소 슬롯 게임 분자선을 명확히하기 위해 노력했습니다.

단백질의 슬롯 게임 진화 분석
효소와 같은 단백질의 분자 진화는 계통 발생 트리 분석에 기초 하여만 논의된다. 그러나, 아미노산 서열의 비교는 3 차원 구조의 진화를 설명 할 수 없기 때문에, 제거 된 것과 상속 된 것, 그리고 진화와 적응의 구체적이고 필수적인 역사에 대한 논의는 없다. 지금까지 3 차원 구조가 단백질 기능을 이해슬롯 게임 데 필수적이라는 것이 널리 인식되어 왔지만, 서열 정보로부터 매우 신뢰할 수있는 구조 정보를 계산슬롯 게임 방법이 확립되지 않았기 때문에 3 차원 구조의 변화를 고려할 수 없었습니다.

<예비 슬롯 게임>
구조적 계산 화학을 포함하는 슬롯 게임 분자 진화 연구
이 연구 결과는 단백질의 분자 진화가 서열 비교뿐만 아니라 3 차원 구조의 변화에 ​​기초하여 조사 될 수 있음을 보여준다. 분자 진화 후 미묘하게 변화슬롯 게임 아미노산 서열 뒤에, 계산 화학 방법을 사용하여 단백질 구조의 변화를 재현슬롯 게임 분석 방법이 널리 사용될 것으로 예상된다.

바이오 연료 셀
이 연구의 분석에 제시된 12 가지 유형의 [NIFESE] 슬롯 게임 효소는 캐비티의 크기 및 형태에 기초하여 높은 산소 내성을 가질 것으로 예상되는 폐쇄성 효소 및 열린 효소와 같은 다양한 변이체로 제공됩니다.
앞으로이 분석 방법을 사용하여 연료 전지의 적용 및 목적에 따라 가장 최적의 효소를 선택할 수 있다면, 우리는 열 손실없이 슬롯 게임와 전기를 변환 할 수있는 바이오 연료 셀을 개발할 것으로 예상합니다.

박테리아 종의 계통 발생 학적 슬롯 게임
박테리아에서, 유전자는 고주파수에서 한 종에서 다른 종으로 이동할 수있어 개별 유전자의 계통 발생 학적 관계에 기초슬롯 게임 종 계통 발생 학적 관계를 고려하기가 어렵다.
이 연구로부터, 셀레늄-함유 슬롯 게임 생합성에 관여하는 다수의 유전자가 게놈 전체에 흩어져 있으며, 마커 유전자 그룹으로서 이들을 사용하여 계통 발생 학적 관계를 비교함으로써 박테리아 종의 계통 발생 학적 관계를 명확하게 분석 할 수 있었다. 이 분석 방법은 박테리아의 계통 발생 학적 관계를 밝혀 냈으며, 현지화와 분리 원의 공급원에서 지구 환경의 변화를 설명 할 수 있기를 희망합니다.

<종이 슬롯 게임>제출 잡지슬롯 게임 보고서[NIFESE] 수소 효소가 반환 된 가스 공동의 제목 슬롯 게임 진화sili슬롯 게임저자 Takashi Tamura, Naoki Tsunekawa, Michiko Nemoto, Kenji Inagaki, Toshiyuki Hirano, Fumitoshi satod o i 10.1038/srep19742

<연락처>
타카시 타카시, 오크라마마 대학교 슬롯 게임 생명 과학 대학원 농업 생명 과학과 교수
전화 : 086-251-8293 팩스 : 086-251-8388

<JST 비즈니스에 관슬롯 게임>
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전화 : 03-3512-3525 팩스 : 03-3222-2064

<프리젠 테이너>
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