コザック配列・とは？初心者にもわかる基本解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

コザック配列とは？

コザック配列は核酸の翻訳開始領域の周囲に現れる短い塩基列の総称で、Kozak consensus sequence とも呼ばれます。これは真核生物の翻訳開始を効率よく進めるための「文脈」を決める指標です。

翻訳は通常、mRNA の start コドン AUG から始まります。コザック配列はこの start コドンの前後に現れ、翻訳開始の効率を高めたり下げたりする影響を持ちます。配列の文脈が適切だと、リボソームが正しく開始点を認識し、タンパク質が効率よく作られます。

特徴とモチーフ

コザック配列の代表的なモチーフとして gccRccAUGG が挙げられます。ここで R はプリン塩基（A か G）を意味します。-3 の位置が特に重要であることが多く、-3 のR と +4 の G が翻訳効率に大きく影響します。

-6	G
-5	C
-4	C
-3	R（A か G）
-2	C
-1	C
+1	A
+2	U
+3	G
+4	G

この表は代表的な「gccRccAUGG」モチーフを分かりやすく示したものです。現場の実験では、細胞種や文脈によって最適な配列が微妙に変わることがあります。

実験での使い方と注意点

遺伝子発現を高めたい場合、コザック配列を翻訳開始点のすぐ前に挿入することが一般的です。哺乳類細胞や培養細胞を用いた実験では、リポーター遺伝子を使って翻訳効率を検証します。適切な文脈を選ぶことが肝心で、-3 の位置の R と +4 の G が崩れると翻訳効率が落ちる場合があります。

ただし、翻訳は単にコザック配列だけで決まるものではありません。mRNA の二次構造、5'UTR の長さ、近傍の配列、細胞種の違いなど多くの要因が関与します。したがって、設計後は実験的に最適化することが重要です。

コザック配列と他の翻訳要素との違い

原核生物の翻訳開始には Shine–Dalgarno 配列のような別の文脈要素が関与します。このため コザック配列は真核生物の翻訳開始の文脈依存性を表す概念であり、原核生物とは異なる設計指針になります。

まとめ

コザック配列は翻訳開始の文脈を決定づける重要な要素です。-3 の位置の R と +4 の G が特に影響し、gccRccAUGG のモチーフを覚えておくと、遺伝子設計や発現実験の際に役立ちます。実験ごとに最適解は異なるため、検証を重ねて最適化しましょう。

コザック配列の同意語

コザック配列: 真核生物の翻訳開始に関する周辺領域の特定のヌクレオチド配列。開始コドン AUG の前後には特定のパターンがあり、翻訳の効率を左右します。代表的な表現として gccRccAUGG（R は A か G）などが挙げられます。
Kozak sequence: 英語表記の同義語。翻訳開始の効率を決定づけるコザック配列のこと。一般的には gccRccAUGG というコンセンサスが引用されます。
コザック・コンセンサス配列: Kozak consensus sequence の日本語表現。開始コドン周辺の最適ヌクレオチド配置を示す標準パターン。
Kozak consensus sequence: 英語表記。開始コドン周辺の最適なヌクレオチド配置を示すコンセンサス。翻訳効率に大きく影響します。
コザックモチーフ: Kozak motif の日本語表現。翻訳開始の効率に関与する特定の配列パターンを指します。
Kozak motif: 英語表記。開始コドン周辺の推奨ヌクレオチド配置を示すモチーフ。
AUG周辺のコンセンサス配列: 開始コドン AUG の周囲に見られる共通パターンの総称。コザック配列の考え方を説明する別名として使われます。

コザック配列の対義語・反対語

非コザック配列: コザック配列ではない、別の配置・並びを指す一般的な表現
ランダム配列: 規則性がなく、要素が偶然の並びで決まる配列
乱雑配列: 秩序や統一性が欠如した乱れた並び
不規則配列: 一定の規則性がなく、変化に富んだ並び
不均質配列: 要素の性質が均一でない、ばらつきがある配列
整然とした配列: 秩序立って整然と並ぶ、規則性が高い配列
規則的配列: 一定の規則に従って並ぶ配列
対称的配列: 特定の対称性を強く持つ並び。コザック配列の特徴とは対照的に見える場合がある

コザック配列の共起語

開始コドン: 翻訳を開始する鍵となるコドン。真核生物では通常AUGを指す。
AUG: 開始コドンを表す3文字の塩基配列。mRNA上で翻訳の起点となる。
5'UTR: 5' untranslated region。翻訳開始部位の上流領域で、コザック配列が位置することが多い領域。
コンセンサス配列: コザック配列の典型的なパターンを指す言葉。翻訳開始の効率に影響することがある。
-6番目の位置: コザック配列の位置-6、Gが望ましいとされることが多い場所。
-3番目の位置: コザック配列の位置-3、アデニンまたはグアニン（A/G= purine）が望ましいとされる重要な位置。
+4番目の位置: コザック配列の位置+4、グアニン（G）が望ましいとされる位置。
GCCRCC: コザック配列の核となるモチーフの一部。GCCRCC の形で現れることが多いことを指す。
R: R は purine（A または G）を表す記号。コザック配列の中でAまたはGが入る位置を示すときに使われる。
翻訳効率: コザック配列の適合度が翻訳の効率（どれだけ速く翻訳されるか）に影響する。
リボソーム結合: リボソームがmRNAの開始部位へ結合する際の周辺配列の影響を受ける要素。
真核生物: コザック配列は特に真核生物の翻訳開始機構と深く関連する概念。
翻訳開始コンテキスト: 翻訳開始の文脈全体。コザック配列とその周辺の配列が含まれる。
RNA二次構造: mRNAの二次構造がコザック配列の認識や翻訳開始の効率に影響を与えることがある。
ORF: Open Reading Frame（オープンリーディングフレーム）。翻訳対象となるコドンの連続区間。
遺伝子発現: 遺伝子が細胞で機能するための発現過程の一部として翻訳開始の文脈が関与する。

コザック配列の関連用語

コザック配列: 真核生物における翻訳開始を決定づける、開始コドンの周辺の特定の塩基パターン。適切な配列はリボソームが効率的に開始翻訳を認識するのを助ける。
コザックコンセンサス配列: Kozak配列の標準的な形。代表例は GCCRCCAUGG で、-3位と+4位の塩基が特に影響を与える。
-3位と+4位の重要性: 開始コドンの直前の-3位と開始コドン直後の+4位の塩基が翻訳開始の効率を大きく左右する。
開始コドン (AUG): 翻訳の開始信号となるコドン。通常はメチオニンへと翻訳が始まる。
翻訳開始効率: リボソームが翻訳を開始する際の効率の指標。Kozak配列の強さに依存することが多い。
5' UTR (5' 非翻訳領域): mRNAの5'端にある翻訳前の領域。Kozak配列はこの領域の中の特定位置に存在することが多い。
5'キャップ (m7Gキャップ): 翻訳開始とmRNAの安定性に関与する、5'末端の7-メチルグアノシン帽子。リボソームの認識を補助する。
真核翻訳開始因子 (eIFs): 翻訳開始をサポートするタンパク質群。例: eIF4E, eIF4G, eIF4A, eIF2 など。
リボソームスキャニング: 多くの真核生物で見られる、リボソームが5'端から開始コドンを順に探して翻訳を開始する機構。
Leaky scanning (リーキー・スキャニング): Kozak配列が弱い場合、主たるAUG以外の下流AUGが選択されやすくなる現象。
上流AUG (uAUG) / 上流ORF (uORF): 5' UTRに存在する開始コドンや短いORFで、本来のメインORFの翻訳を抑制する要因となることがある。
IRES (内部リボソームエントリーポイント): 5'キャップ依存を介さず、RNA内部から直接翻訳を開始する別の翻訳機構。
5' UTR二次構造: 5' UTRの二次構造がリボソームのスキャニングを妨げ、開始位置の認識に影響を与えることがある。
翻訳制御（翻訳開始時点の調整）: 遺伝子発現のうち、翻訳開始時の調整を指す総称。
コザック配列の実験設計: レポーターベクターを用いてKozak強度を測定する実験手法（例: luciferase レポーター）。
発現ベクター設計: 対象細胞系で望む発現量を得るためにKozak配列の強度を設計・最適化する作業。
種差と適用範囲: 哺乳類・植物・酵母など生物種ごとにKozak配列の影響が異なる点の理解。
病態関連・発現変動: Kozak配列の変異・多様性が遺伝子発現量を変え、疾患リスクや表現型に影響を与えることがある。
Ribo-seq (リボソーム・シークエンス): リボソームの実際の位置を高解像度で測定し、翻訳効率や開始部位を解析する手法。
Kozak強度 / Kozak strength: Kozak配列の力のこと。強い場合は翻訳開始の効率が高まり、弱い場合は低下する。
コザックスコア: Kozak配列の強さを数値化する指標。開始コドン近傍の塩基組成から計算されることがある。
翻訳開始のスキャニング機構の多様性: リボソームが必ずしも5'端から開始するわけではなく、条件によっては他の経路が使われることがある。