タンデムおよび謎めいたアミノ酸の繰り返しは、タンパク質の無秩序な領域に蓄積します

背景：アミノ酸リピート（AAR）は、タンパク質配列の一般的な特徴です。彼らはしばしば急速に進化し、多くのヒト疾患に関与しています。また、特定の遺伝子オントロジー（GO）機能カテゴリ、特に転写との有意な関連性を示しており、タンパク質機能に何らかの役割を果たすことを示唆しています。最近、AARSがタンパク質の本質的に非構造化された領域（IUR）の進化に重要な役割を果たすことが示唆されています。AARの頻度と進化と、4つの哺乳類（ヒト、チンパンジー、マウス、ラット）の5,815個のオーソロガスタンパク質のセットと鳥（鶏肉）ゲノムのタンパク質内でのそれらの局在化との関係を調査します。AARの2つのクラス（タンデムリピートと不可解な繰り返し：短いアミノ酸リピートの過剰表現を含むタンパク質の領域）を検討します。 結果：哺乳類は非常によく似た繰り返し頻度を示しますが、鶏肉は哺乳類で一般的な多くの不可解な繰り返しの頻度が低いことを示しています。タンデムAARSに隣接する領域は、繰り返しを含む他のタンパク質よりも迅速に進化し、この現象は保存されたものよりも保存されていない反復の方が顕著です。GOアソシエーションは哺乳類について以前に説明されているものと似ていますが、鶏の不可解な繰り返しは、有意な関連性が少ないことを示しています。AARの重複をIURとタンパク質ドメインと比較すると、一部のAARタイプの最大96％がIURと優先的に関連していることが示されました。ただし、IURの15％を超えてAARが含まれていました。 結論：IUR内のそれらの位置は、AARの進化的特性の多くを説明しています。AARを含むIURの種類についてさらに研究が必要です。

BACKGROUND: Amino acid repeats (AARs) are common features of protein sequences. They often evolve rapidly and are involved in a number of human diseases. They also show significant associations with particular Gene Ontology (GO) functional categories, particularly transcription, suggesting they play some role in protein function. It has been suggested recently that AARs play a significant role in the evolution of intrinsically unstructured regions (IURs) of proteins. We investigate the relationship between AAR frequency and evolution and their localization within proteins based on a set of 5,815 orthologous proteins from four mammalian (human, chimpanzee, mouse and rat) and a bird (chicken) genome. We consider two classes of AAR (tandem repeats and cryptic repeats: regions of proteins containing overrepresentations of short amino acid repeats). RESULTS: Mammals show very similar repeat frequencies but chicken shows lower frequencies of many of the cryptic repeats common in mammals. Regions flanking tandem AARs evolve more rapidly than the rest of the protein containing the repeat and this phenomenon is more pronounced for non-conserved repeats than for conserved ones. GO associations are similar to those previously described for the mammals, but chicken cryptic repeats show fewer significant associations. Comparing the overlaps of AARs with IURs and protein domains showed that up to 96% of some AAR types are associated preferentially with IURs. However, no more than 15% of IURs contained an AAR. CONCLUSIONS: Their location within IURs explains many of the evolutionary properties of AARs. Further study is needed on the types of IURs containing AARs.