14-Structure of a full-length cDNA clone for the preproal(I) chain.pdf

8/10/2019 14-Structure of a full-length cDNA clone for the preproal(I) chain.pdf

1/4

B i o c h e m . J . 1 9 8 8 ) 2 5 3 ,

9 1 9 - 9 2 2

P r i n t e d i n

G r e a t B r i t a i n )

S t r u c t u r e

o f

a

f u l l - l e n g t h cDNA c l o n e f o r

t h e

p r e p r o a l I )

c h a i n

o f human

t y p e

I

p r o c o l l a g e n

G e r a r d

TROMP,*

H e l e n a

KUIVANIEMI,*

A l e x STACEY,t H i d e o

SHIKATA,*

C l i n t o n T .

BALDWIN,*

R u d o l f

JAENISCHt a n d

D a r w i n

J . PROCKOP*

*

D e p a r t m e n t o f B i o c h e m i s t r y

a n d

M o l e c u l a r

B i o l o g y ,

J e f f e r s o n

I n s t i t u t e o f M o l e c u l a r M e d i c i n e , Thomas

J e f f e r s o n U n i v e r s i t y ,

J e f f e r s o n

M e d i c a l

C o l l e g e ,

P h i l a d e l p h i a ,

PA

1 9 1 0 7 , U . S . A . ,

a n d

t

W h i t e h e a d

I n s t i t u t e f o r

B i o m e d i c a l R e s e a r c h

a n d

D e p a r t m e n t

o f

B i o l o g y ,

M a s s a c h u s e t t s

I n s t i t u t e

o f

T e c h n o l o g y , C a m b r i d g e ,

MA

0 2 1 4 2 ,

U . S . A .

A f u l l - l e n g t h cDNA c l o n e f o r t h e

human

p r e p r o c a l I ) c h a i n o f t y p e

I p r o c o l l a g e n

w a s

c h a r a c t e r i z e d .

N u c l e o t i d e s e q u e n c i n g

o f t h e f i r s t 1 5 0 0 n u c l e o t i d e r e s i d u e s o f t h e

5 - e n d o f t h e cDNA c l o n e

p r o v i d e d

7 2 9

n u c l e o t i d e r e s i d u e s a n d t h e c o d o n s f o r 2 4 3

a m i n o a c i d

r e s i d u e s

n o t

p r e v i o u s l y

d e f i n e d f r o m

a n y

s p e c i e s .

T h e

d a t a m a d e i t

p o s s i b l e ,

f o r t h e

f i r s t t i m e ,

t o

c o m p a r e c o m p l e t e l y

c o d o n u s a g e f o r t h e human o c l I ) a n d z 2 I

c h a i n s .

INTRODUCTION

T y p e

I

c o l l a g e n

i s

t h e

m a j o r c o m p o n e n t

o f

b o n e ,

t e n d o n ,

s k i n a n d d e n t i n e f o r r e v i e w s

s e e

P r o c k o p

K i v i r i k k o ,

1 9 8 4 ;

B u r g e s o n M o r r i s , 1 9 8 6 ) . I t

i s

a

h e t e r o t r i m e r w i t h t h e c h a i n

c o m p o s i t i o n [ a l I ) ] 2 a 2 I ) ,

a n d

i t i s

f i r s t

s y n t h e s i z e d a s

a p r o c o l l a g e n c o m p r i s e d o f

t w o

p r o a c l I ) a n d

o n e p r o a 2 I )

c h a i n s .

A l t h o u g h

d a t a o n

t h e

c o m p l e x

s t r u c t u r e o f

t y p e

I

c o l l a g e n

a r e now a v a i l a b l e ,

a

c o m p l e t e

n u c l e o t i d e s e q u e n c e

f o r

t h e

p r e p r o a l

1 I

cDNA

h a s n o t

h i t h e r t o b e e n

d e t e r m i n e d .

H e r e w e

r e p o r t

t h e

p a r t i a l s e q u e n c e

o f

a

f u l l - l e n g t h

human

cDNA c l o n e c o d i n g f o r

a

p r e p r o a c l I )

c h a i n

i s o l a t e d

p r e v i o u s l y S t a c e y

e t

a l . ,

1 9 8 7 ) .

T h e

i n f o r m a t i o n

p r o v i d e d

b y

t h e

s e q u e n c i n g

o f

t h i s c l o n e w i l l b e

o f

g r e a t

h e l p

i n

s t u d y i n g

m u t a t i o n s

i n

t y p e I


g e n e s

i n

d i s e a s e s s u c h a s

o s t e o g e n e s i s i m p e r f e c t a , E h l e r s - D a n l o s

s y n d r o m e

a n d M a r f a n

s y n d r o m e s e e P r o c k o p

K i v i r i k k o , 1 9 8 4 ; B y e r s

B o n a d i o ,

1 9 8 5 ; P r o c k o p

K u i v a n i e m i ,

1 9 8 6 ) .

MATERIALS

AND

METHODS

N u c l e o t i d e s e q u e n c i n g

o f

cDNA c l o n e f o r p r e p r o c l I )

c o l l a g e n

T h e i s o l a t i o n

a n d p a r t i a l

c h a r a c t e r i z a t i o n

o f t h e

f u l l -

l e n g t h human p r e p r o a l I ) cDNA

c l o n e

p H U C I )

h a s

1 0 0 b p

a )

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P Av

Av XPAv

Av

Av

- Y

I r

Av X

E

P XP

X

P

B a

P

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E

b )

pHC

H f

4 0 4

I

H f 6 7 7

~ p H U C I

5 0 0

b p

H

-l

F i g .

1 .

S e q u e n c i n g

s t r a t e g y

u s e d

a n d

p a r t i a l

r e s t r i c t i o n

map

o f

t h e

cDNA

c l o n e f o r

p r e p r o a l I

c h a i n

p H U C I )

a )

S e q u e n c e

s t r a t e g y

u s e d f o r t h e a b o u t 1 . 5 k b E c o R I / X h o I

f r a g m e n t

o f

p H U C I .

A r r o w s

s t a r t i n g

w i t h

X

i n d i c a t e c l o n e s

t h a t

w e r e

g e n e r a t e d b y

t h e

S e q u e n e s t

t r a n s p o s o n - d e l e t i o n

s y s t e m .

O t h e r

a r r o w s i n d i c a t e c l o n e s

s t a r t i n g

a t

c o r r e s p o n d i n g

r e s t r i c t i o n

s i t e s .

b )

P a r t i a l r e s t r i c t i o n

m ap

f o r e n t i r e

p H U C I . C ] ,

U n t r a n s l a t e d

r e g i o n .

T h e

r e g i o n s

c o d i n g

f o r

t h e

p r o t e i n

d o m a i n s a r e

i n d i c a t e d b y s h a d i n g a n d h a t c h i n g : X, p r o p e p t i d e s ; U , t e l o p e p t i d e s ; C , t r i p l e - h e l i c a l

d o m a i n ;

E ,

s i g n a l

p e p t i d e .

A l s o

s h o w n

a r e

t h e

r e l a t i v e

s i z e s o f t w o c l o n e s

p r e v i o u s l y r e p o r t e d

C h u

e t

a l . ,

1 9 8 2 ;

B e r n a r d

e t

a l . , 1 9 8 3 b )

f o r t h e

human

p r o a l I )

c h a i n

H f 4 0 4

a n d

H f 6 7 7 ) . S y m b o l s : A v ,

A v a I

s i t e ;

B a ,

BamHI

s i t e ; E ,

E c o R I

s i t e ; P ,

P v u I I

s i t e ;

R ,

R s a I

s i t e ; X ,

X h o I

s i t e .

t

- T o

w h o m

c o r r e s p o n d e n c e

s h o u l d b e a d d r e s s e d .

T h e s e

s e q u e n c e

d a t a

h a v e b ee n

s u b m i t t e d

t o

t h e

E M B L / G e n B a n k

L i b r a r i e s .

V o l .

2 5 3

x

9 1 9


2/4

9 2 0

G .

T r o m p

a n d

o t h e r s

+ 6 1

+ 1 0 3

1 1 3

c h i c k e n

C

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C T

A

C C

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C A

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C A T G A G

C G O

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C C A

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A G T C T A C AT

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G O T

h u m a n H e t

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A r g

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M e t S e r

A r g V a l

c h i c k e n

-

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A s n

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v

2 0 3

c h i c k e n

T

T

T C T T A

G

T G

A

A G

T

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A

C CG

G G

G A

A G

h u m a n

C T A G A C A T G T TC

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T G

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O C G

6C C

A C C

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C T G A C G

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G A G

G M A A

GC

C A A

G T C

h u m a n S t o p

M e t P he S e r

P h e

V a l

A s p

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A r g L e u

L eu L eu

L o u L eu

A l a

A l a

T h r

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L e u L e u

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G l y

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c h i c k e n

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Gl u

Gly

-Glu'

*

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2 8

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2 9 3

c h i c k e n

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G C

6 G G

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A A G

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C C A

C C A

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A A C

G G C

C T C

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C A T

G A C

C GA G AC

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G A G

C CC T GC

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G ly G l n

A s p

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A s p

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c h i c k e n

* *

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-

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5 8

3 8 3

c h i c k e n

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A C C C

C

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h u m a n C G O

A T C

T G C G T C

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G AC A AC G G C

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G T G

T T G

t G C G A T G A C G T G A T C

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G A G A C C A A G A A C

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G G C G C C

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C C C

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h u m a n

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c h i c k e n

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-

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- -

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-

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-

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-

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5 6 3

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A

A

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C

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G G C

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G G C

A T C C C T

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C A G C C T

G G A

c C CC G G A C C C

C C C

G G A

C C C

C C C

G G A

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P r o A r g G l y

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- -

- - -

- -

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-

- - - -

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- - - - - - -

- - - - -

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4 6 5 3

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C C C

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C C C

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9 2 3

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C C C

C C T

G G t

C C C

A C C

G G C C C C

G C T G G T

CCTCCTG G C TT C CCT

G G t

T C T

T T

GGT G C T

A A G

G G T GM GC T

G G T C C C C AA

humn

G l y

A la A la

G l y

P r o P r o

G l y

P r o

T h r

G l y P r o

A l a

G l y

P r o P r o

S l y Ph e

P r o

G l y

A l a

V o l

G l y

A l a L y s G l y

G l u

A l a

S l y

P r o G i n

b o v i n e

-

- - - -

- -

-

- - - -

- - - -

-

-

- -

-

- -

-

- -

S l y

- -

-

3 5 8

1 2 8 3

h u m a n

G G G

C C C

C G A G G C T C T

6M

G G T C C C

C A G

G G T

G T G

C G T G G T

SAG

C C T

G C

C C C

C C T G G C C C T

G C T

G G t G C T G C T

G GC C CT

G C T G G A

A AC C C T

h u m a n

S l y

P r o

A r g

S l y

S e r

G 6 u

S l y

P r o

G i n

S l y

V o l

A r g

G l y

S l u

P r o

S l y

P r o

P r o

S l y

P r o

A l e

G l y

A l a A la

G l y

P r o

A l a

G l y A s n

P r o

b o v i n e

3 8 8

1 3 7 3

h u m n

GGT

G C T

S A T G G A C A G C C T

G G T

G C T

A A A

6 6 T

G C C A A T

G G T

6 C T

C C T

6 6 T

A T t

G C T G G T G C T C C T

G G C

T T C

C C T

G G T GCCCGA G G C

C C C

T C T

h m a n

G l y

A l a

A s p G l y

S i n

P r o

G l y

A l a

Ly s

S l y

A l a

A s n

S l y

A l a P r o

S l y

I I e

A l a

S l y

A l a P r o

S l y

P he P r o

G l y

A l a

A r g

G l y

P r o

S e r

b o v i n e

- -

-

-

G l u

4 1 8

1 4 6 3

h u m a n

G G A

C C C

C A G

S G C

C C C

G S C

S O C

C C T

C C T

G G T C C C

A A M

G 6 T

A A C

A 6 C

S G T SM

C C T

G S T

G C T

C C T G G C

AC A A A

S G A

S A C

A C T

G G T

G C T

A A G

h u m a n

S l y

P r o

S i n

S l y

P r o

S l y S l y

P r o P r o

S l y

P r o

L y s G l y

A s n S e r

S l y

G l u

P r o

S l y

A la P ro

S l y

S e r

L y s S l y

A s p

T h r

G i y

A l a

L y s

b o v i n e

- S e r

-

- -

- -

-

- - -

- - - -

-

-

A s n

-

4 4 8

1 5 3 6

h u m a n

G G A

G A G C C T

G G C C C T

G T T

G G T

G T T C M

G G

C C C C C T

G G C C C T G CT G G

G A G

AGAA

GA

M A

C G A G G A G CT C GA

G

h u m a n

S l y

G 1 u

P r o

G l y

P r o V o l

S l y

V o l G i n

S l y

P r o P r o

G l y

P r o

A l

G l y

G l u G l u S l y

L y s

A rg G iy A l a

A r g

b o v i n e

- - - -

-

T h r

-

I l e

- 4 7

4 7 2

1 9 8 8


3/4

cDNA f o r

p r e p r o a l

c h a i n o f h u m a n

t y p e

I


b e e n d e s c r i b e d

p r e v i o u s l y S t a c e y

e t

a l . ,

1 9 8 7 ) . F o r

s e q u e n c i n g ,

t h e c l o n e w a s

i n s e r t e d i n t o t h e S e q u e n e s t

t r a n s p o s o n - d e l e t i o n

v e c t o r s

c a l l e d p A A - P Z 6 1 8 a n d

p A A - P Z 6 1 9

G o l d

B i o T e c h n o l o g y , S t . L o u i s ,

MO,

U . S . A . ; P e n g

Wu ,

1 9 8 6 ) . D e l e t i o n s w e r e g e n e r a t e d

a c c o r d i n g

t o m a n u f a c t u r e r s

r e c o m m e n d a t i o n s .

S i n g l e -

s t r a n d e d t e m p l a t e s

f o r

s e q u e n c i n g

w e r e

o b t a i n e d

b y

s i n g l e - s t r a n d r e s c u e b y

u s e o f t h e h e l p e r

b a c t e r i o p h a g e

MI 3 K 0 7

a n d

s e q u e n c e d b y u s i n g

a

p r i m e r

s p e c i f i c

f o r

t h e

v e c t o r s

p A A - p Z 6 1 8

a n d

p A A - p Z 6 1 9 .

S u b s e q u e n t l y ,

f r a g m e n t s

o f

pHUCI

w e r e

s u b c l o n e d i n t o b a c t e r i o p h a g e s

Ml3mpl8 a n d M 1 3 m p l 9 ,

a n d s e q u e n c e d b y

u s i n g

u n i v e r s a l

p r i m e r s S a n g e r

e t

a l . ,

1 9 7 7 ; M e s s i n g , 1 9 8 3 ) .

RESULTS

AND

DISCUSSION

R e s t r i c t i o n

map a n d

n u c l e o t i d e s e q u e n c e

o f t h e

cDNA

T h e c l o n e

pHUCI h u m a n c o l l a g e n ) i s

a

cDNA

c l o n e

c o r r e s p o n d i n g

t o t h e c o m p l e t e

4 . 8

k b h u m a n

p r o a l I )

mRNA S t a c e y e t a l . , 1 9 8 7 )

F i g .

1 .

To

e s t a b l i s h

t h a t

t h e

c l o n e w a s f u l l

l e n g t h

a n d

c o d e d

f o r

a f u n c t i o n a l

a l I )

c o l l a g e n

mRNA,

i t

w a s c l o n e d i n t o a r e t r o v i r a l v e c t o r

c a p a b l e o f

e x p r e s s i n g

i n s e r t e d

s e q u e n c e s

i n

h o s t m o u s e

c e l l s .

I n f e c t i o n

o f

Movi3

m o u s e

c e l l s

H a r b e r s

e t a l . ,

1 9 8 4 ;

S c h n i e k e

e t a l . ,

1 9 8 7 )

w i t h t h e v e c t o r r e s u l t e d

i n

t h e

p r o d u c t i o n

o f

s t a b l e t y p e

I

c o l l a g e n c o n s i s t i n g

o f

t w o

human

a l I

c h a i n s a n d

o n e m o u s e

a 2

c h a i n

S t a c e y

e t a l . ,

1 9 8 7 ) .

T h e

p r e v i o u s l y

a n a l y s e d

cDNAs c o v e r e d

t h e

c o d o n s

f o r

a m i n o

a c i d r e s i d u e s

2 4 7 - 1 0 1 4

o f t h e a - c h a i n

d o m a i n ,

t h e 2 6 a m i n o

a c i d r e s i d u e s o f

t h e C - t e r m i n a l

t e l o p e p t i d e ,

t h e 2 4 6

a m i n o a c i d r e s i d u e s

o f t h e

C - p r o p e p t i d e

a n d

F i g .

2 .

N u c l e o t i d e a n d

a m i n o a c i d sequence o f t h e

cDNA c l o n e

f o r t h e

p r e p r o o c l I )

c h a i n

p H U C I )

T h e n u c l e o t i d e s ar e n u m b e r e d

f r o m t h e s t a r t

s i t e

f o r

t r a n s c r i p t i o n

C h u

e t

a l . ,

1 9 8 5 )

a n d

t h e

a m i n o

a c i d s

f r o m

t h e f i r s t a m i n o

a c i d

o f

t h e

p r e p r o a l I )

c h a i n .

T h e 1 5 0 0

b p

n u c l e o t i d e

sequences

f r o m t h e 5 - e n d o f

t h e human cDNA

c l o n e ar e i n d i c a t e d

i n t h e

s e c o n d

l i n e . T h e

o v e r l a p

w i t h

p r e v i o u s l y p u b l i s h e d

sequences

f r o m

H f 4 0 4

B e r n a r d e t

a l . ,

1 9 8 3 b )

s t a r t s

a t n u c l e o t i d e

p o s i t i o n

1 3 9 2

a m i n o

a c i d

r e s i d u e 4 2 5 ) . T h e a m i n o

a c i d

sequence

e n c o d e d f o r

b y

t h e

c l o n e

i s i n d i c a t e d

b e l o w t h e n u c l e o t i d e

sequence.

L i n e 1 :

n u c l e o t i d e

sequences

f o r t h e c h i c k e n

p r e p r o a l I )

c h a i n

w h e r e

t h e y

ar e

known

b a s e s 2 7 - 5 7 1 ;

F i n e r

e t

a l . ,

1 9 8 7 )

a n d d i f f e r

f r o m t h e human

s e q u e n c e .

L i n e s

2

a n d 3 :

n u c l e o t i d e a n d a m i n o a c i d

sequences

o f

pHUCI d e f i n e d

i n

t h e

p r e s e n t

w o r k .

L i n e

4 :

a m i n o

a c i d

sequences

o f t h e

c h i c k e n

p r e p r o a l I )

c h a i n w h e r e

t h e y

ar e

k n o w n ,

t h e s e

b e i n g

r e s i d u e s 1 - 15 1 d er i v e d

f r o m

g e n o m i c

c l o n e

F i n e r

e t

a l . ,

1 9 8 7 )

a n d

r e s i d u e s

1 5 8 - 3 0 1

d e f i n e d

b y Edman

d e g r a d a t i o n

o f

p e p t i d e

f r a g m e n t s s e e

G a l l o w a y , 1 9 8 2 ) .

L i n e

5 :

a m i n o

a c i d sequence

o f

t h e

b o v i n e

p r o a l I )

c h a i n

t h a t was d e f i n e d

t y

Edm4n

d e g r a d a t i o n

o f

p e p t i d e

f r a g m e n t s

s e e G a l l o w a y , 1 9 8 2 ) . S y m b o l s :

- ,

i d e n t i c a l

a m i n o

a c i d ;

- ,

m i s s i n g

n u c l e o t i d e s

i n t h e

human

or

c h i c k e n

cDNA; * ,

m i s s i n g

amino

a c i d ;

e m p t y s p a c e

i n

a m i n o

a c i d

sequence,

n o t

k n o w n ;

6 1 a n d

1 0 3 , p o s s i b l e

s t a r t

s i t e s f o r t r a n s l a t i o n

t h a t

b o t h

e n d

i n

a

s t o p

codon

a f t e r

1 2

n u c l e o t i d e

r e s i d u e s ;

1 2 0 ,

s t a r t

s i t e f o r

t r a n s -

l a t i o n ;

v e r t i c a l

l i n e s ,

b e g i n n i n g s

o f

e x o n s

i n d i c a t e d ,

w h e r e

known

C h u

e t

a l . , 1 9 8 4 ) ;

V

c l e a v a g e

s i t e

f o r

s i g n a l

p e p t i d a s e ;

+ ,

c l e a v a g e

s i t e f o r


N - p r o t e i n a s e ;

l ,

b e g i n n i n g

o f

a - c h a i n

d o m a i n .

V o l .

2 5 3

T a b l e 1 . C o d o n u s a g e

i n

t h e

t r i p l e - h e l i c a l d o m a i n o f t h e p r o a l I )

a n d

p r o a 2 W )

h u m a n

t y p e

I p r o c o U a g e n

D a t a f o r t h e

t r i p l e - h e l i c a l d o m a i n

o f

t h e p r o a

l I ) c h a i n a r e

f r o m K u i v a n i e m i

e t

a l .

1 9 8 8 ) a n d B e r n a r d

e t

a l .

1 9 8 3 a ) .

T h i r d

Amino a c i d a l I )

a 2 I ) b a s e

G l y

0 . 5 0

0 . 5 1

U

0 . 2 8

0 . 2 2 C

0 . 1 8

0 . 2 2

A

0 . 0 3 0 . 0 5 G

C o d o n s e x a m i n e d

3 4 2

3 4 2

P r o t o t a l ) 0 . 6 0 0 . 6 2

U

0 . 3 8

0 . 2 1

C

0 . 0 2

0 . 1 6

A

0 0 . 0 1

G

C o d o n s e x a m i n e d 2 3 5

1 9 9

P r o Y a a

p o s i t i o n )

0 . 8 4 0 . 7 3

U

0 . 1 3 0 . 0 9

C

0 . 0 3 0 . 1 6

A

0 0 . 0 2 G

C o d o n s

e x a m i n e d

1 1 7

9 1

A l a 0 . 7 5 0 . 7 6

U

0 . 2 0

0 . 1 5 C

0 . 0 5 0 . 0 8

A

0

0

G

C o d o n s e x a m i n e d

1 1 8 1 0 7

2 2 4 b p

o f

t h e

3 - n o n - t r a n s l a t e d

r e g i o n

o f

t h e

mRNA. I n

t o t a l ,

t h e y

i n c l u d e d 3 3 4 4

b p

o f

t h e

mRNA

a n d c o d o n s

f o r

1 0 4 0 a m i n o

a c i d r e s i d u e s

C h u

e t

a l . ,

1 9 8 2 ; B e r n a r d

e t

a l . , 1 9 8 3 b ) .

I n

t h e p r e s e n t w o r k w e d e t e r m i n e d

7 2 9

n u c l e o t i d e r e s i d u e s

a n d . t h e

c o d o n s

f o r 2 4 3 a m i n o

a c i d s

r e s i d u e s

n o t

p r e v i o u s l y d e f i n e d

r e s i d u e s

1 8 2 - 4 2 4

i n F i g .

2 ) f r o m

a n y s p e c i e s .

I n a d d i t i o n ,

w e r e - e x a m i n e d t h e

s e q u e n c e

o f

6 2 6

b p

d e f i n e d b y s e q u e n c i n g

g e n o m i c

c l o n e s

c o n t a i n i n g

e x o n s

t o 6 C h u e t

a l . ,

1 9 8 4 ,

1 9 8 5 ) .

A s i n d i c a t e d i n F i g . 1 , t h e e n t i r e 1 5 0 0

b p

w a s

s e q u e n c e d

i n

b o t h

d i r e c t i o n s .

C o m p a r i s o n

o f

c o d o n

u s a g e b e t w e e n t h e h u m a n a l I )

a n d

o c 2 1

cDNAs

T h e d a t a

d e v e l o p e d h e r e m a d e

i t p o s s i b l e , f o r

t h e

f i r s t

t i m e ,

t o c o m p a r e c o m p l e t e l y c o d o n u s a g e f o r

t h e

human

a l I )

c h a i n

w i t h

t h a t

f o r t h e

h u m a n a 2 I ) c h a i n . T h e

r e s u l t s T a b l e 1 d e m o n s t r a t e d

a m a r k e d p r e f e r e n c e

f o r

U a s

a t h i r d

b a s e

i n

c o d o n s

f o r

g l y c i n e , p r o l i n e

a n d

a l a n i n e ,

i n

t h a t

U

w a s

u s e d

f o r 0 . 5 0 - 0 . 8 4

o f

t h e s e

c o d o n s

i n b o t h

c h a i n s .

E v e n m o r e

s t r i k i n g

w a s t h e r a r e u s e

o f G

f o r t h e t h i r d

b a s e

o f

t h e

s a m e

c o d o n s .

G

w a s

f o u n d

i n

o n l y

n i n e o f 3 4 2

g l y c i n e

c o d o n s

i n t h e

a l

I I )

c h a i n . I t

w a s

n o t u s e d f o r

a n y

o f

t h e t o t a l 3 5 3

p r o l i n e

a n d

a l a n i n e

c o d o n s . T h e

r e s u l t s t h e r e f o r e i n d i c a t e a

s t r o n g

s e l e c t i v e

p r e s s u r e

a g a i n s t

t h e

u s e o f

G

i n

t h e s e

c o d i n g s e q u e n c e s .

T h e r e w a s

a l s o

a

p r e f e r e n c e

f o r

U

i n

t h e

t h i r d

p o s i t i o n

o f

c o d o n s

f o r

p r o l i n e

t h a t w e r e i n

t h e Yaa

p o s i t i o n

o f

t h e

r e p e a t i n g

- G l y - X a a - Y a a -

_ s e q u e n c e

o f

t h e

c o l l a g e n

a -

c h a i n s .

T h e

p r e f e r e n c e

h a d

b e e n

n o t e d

i n t h e

s e q u e n c e

o f

t h e

a 2 I )

c h a i n

K u i v a n i e m i

e t

a l . , 1 9 8 8 ) ,

b u t w a s e v e n

m o r e

p r o n o u n c e d

i n t h e

s e q u e n c e

o f

t h e

a l I )

c h a i n .

9 2 1


4/4

9 2 2

G .

T r o m p

a n d

o t h e r s

T h e

w o r k

p r e s e n t e d

h e r e w a s

s u p p o r t e d

i n

p a r t

b y

N . I . H .

R e s e a r c h G r a n t

A R - 3 8 1 8 8 a n d b y a g r a n t f r o m

t h e M a r c h o f

D i m e s - B i r t h D e f e c t s

F o u n d a t i o n .

REFERENCES

B e r n a r d ,

M .

P . ,

M y e r s , J . C . , C h u ,

M . - L . ,

R a m i r e z ,

F . ,

E i k e n b e r r y ,

E . F .

P r o c k o p ,

D .

J .

1 9 8 3 a )

B i o c h e m i s t r y

2 2 ,

1 1 3 9 - 1 1 4 5

B e r n a r d ,

M. P . ,

C h u ,

M . - L . , M y e r s ,

J .

C . ,

R a m i r e z ,

F . ,

E i k e n b e r r y , E . F .

P r o c k o p ,

D . J .

1 9 8 3 b ) B i o c h e m i s t r y

2 2 ,

5 2 1 3 - 5 2 2 3

B u r g e s o n , R . E .

M o r r i s , N . P . 1 9 8 6 )

i n C o n n e c t i v e

T i s s u e

D i s e a s e :

M o l e c u l a r P a t h o l o g y o f

t h e E x t r a c e l l u l a r

M a t r i x

U i t t o ,

J .

P e r e j d a ,

A . J . , e d s . ) , p p .

3 - 2 8 ,

M a r c e l D e k k e r ,

Ne w Y o r k

B y e r s ,

P . H . B o n a d i o ,

J .

F .

1 9 8 5 )

i n G e n e t i c

a n d

M e t a b o l i c

D i s e a s e s

i n

P e d i a t r i c s L l o y d ,

J .

S c r i v e r ,

C .

R . , e d s . ) , p p .

5 6 - 9 0 ,

B u t t e r w o r t h s , L o n d o n

C h u ,

M . - L . ,

M y e r s ,

J .

C . ,

B e r n a r d ,

M.

P . , D i n g ,

J . - F .

R a m i r e z , F .

1 9 8 2 )

N u c l e i c A c i d s

R e s .

1 0 , 5 9 2 5 - 5 9 3 4

C h u , M . - L . ,

d e W e t ,

W . ,

B e r n a r d , M . , D i n g ,

J . - F . ,

M o r a b i t o ,

M . , M y e r s ,

J . ,

W i l l i a m s , C .

R a m i r e z , F .

1 9 8 4 )

N a t u r e

L o n d o n ) 3 1 0 ,

3 3 7 - 3 4 0

C h u , M . - L . , d e

W e t , W . ,

B e r n a r d ,

M .

R a m i r e z ,

F .

1 9 8 5 )

J . B i o l .

C h e m . 2 6 0 ,

2 3 1 5 - 2 3 2 0

F i n e r , M .

H . , A h o ,

S . ,

G e r s t e n f e l d , L . C . ,

B o e d t k e r , H .

D o t y ,

P .

1 9 8 7 ) J . B i o l .

C h e m . 2 6 2 ,

1 3 3 2 3 - 1 3 3 3 2

G a l l o w a y ,

D .

1 9 8 2 )

i n

C o l l a g e n

i n

H e a l t h

a n d D i s e a s e

W e i s s ,

J .

B .

J a y s o n ,

M. I . V . , e d s . ) ,

p p .

5 2 8 - 5 5 7 , C h u r c h i l l -

L i v i n g s t o n e ,

E d i n b u r g h

H a r b e r s ,

K . , K u e h n , M . ,

D e l i u s , H .

J a e n i s c h , R .

1 9 8 4 ) P r o c .

N a t l .

A c a d .

S c i .

U . S . A . 8 1 ,

1 5 0 4 - 1 5 0 8

K u i v a n i e m i ,

H . ,

T r o m p ,

G . ,

C h u ,

M . - L .

P r o c k o p , D . J .

1 9 8 8 )

B i o c h e m .

J .

2 5 2 , 6 3 3 - 6 4 0

M e s s i n g , J . 1 9 8 3 )

M e t h o d s

E n z y m o l .

1 0 1 , 2 0 - 7 8

P e n g , Z G

W u , R .

1 9 8 6 ) G e n e 4 5 ,

2 4 7 - 2 5 2

P r o c k o p ,

D .

J .

K i v i r i k k o , K .

I .

1 9 8 4 )

N . E n g l . J . M e d .

3 1 1 ,

3 7 6 - 3 8 6

P r o c k o p ,

D .

J .

K u i v a n i e m i , H .

1 9 8 6 ) R h e u m a t o l o g y 1 0 ,

2 4 6 - 2 7 1

S a n g e r ,

F . ,

N i c k l e n ,

S .

C o u l s o n ,

A .

R .

1 9 7 7 )

P r o c .

N a t l .

A c a d .

S c i . U . S . A .

7 4 ,

5 4 6 3 - 5 4 6 7

S c h n i e k e ,

A . ,

D z i a d e k ,

M . ,

B a t e m a n , J . , M a s c a r a , T . ,

H a r b e r s ,

K . , G e l i n a s , R .

J a e n i s c h ,

R .

1 9 8 7 ) P r o c .

N a t l .

A c a d .

S c i .

U . S . A .

8 4 ,

7 6 4 - 7 6 8

S t a c e y ,

A . ,

M u l l i g a n ,

R .

J a e n i s c h ,

R .

1 9 8 7 )

J .

V i r o l .

6 1 ,

2 5 4 9 - 2 5 5 4

R e c e i v e d 5

A p r i l 1 9 8 8 / 2 3

May 1 9 8 8 ; a c c e p t e d

1

J u n e

1 9 8 8

1 9 8 8

Documents

14-Structure of a full-length cDNA clone for the preproal(I) chain.pdf