哺乳類脳で多様化した遺伝子の探索

寻找哺乳动物大脑中变得多样化的基因

基本信息

批准号：
11878134
负责人：
八木健
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University (2000-2001)Okazaki National Research Institutes (1999)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

哺乳類の新皮質は哺乳類独自の脳の構造であり、進化の過程で拡大し、複雑化した領域である。また、この脳領域は種々の構能と分かれており、脳の機能の階層化と関与していることが明らかとなっている。本研究ではこの大脳皮質の形成と機能に関わる遺伝子群に注目して新たな分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。我々は現在までに、Fyn欠損マウスの作製と解析により、Fynが新皮質の形成に関わっていることを明らかにしてきた。本研究では、このFynを新皮質形成分子と位置付けて、Fynと関連する遺伝子の解析を行い、新たなカドヘリンファミリー(CNRファミリー)との結合を明らかにした。その結果、興味深いことにこのCNRファミリーが、哺乳類の大脳皮質の層構造形成に関わるReelinタンパク質の多重受容体であめることが明らかとなった。また、CNRフアミリーは、ゲノムDNAにおいてB細胞受容体やT細胞受容体に類似した遺伝子クラスターを形成しており、各CNRファミリー間で第一カドベリン領域のアミノ酸配列が高く保存されていた。この第一カドヘリン領域とReelinタンパク質とが結合することが明らかとなり、このReelin結合領域に対する抗CNR抗体によりReelin依存的なDab1のチロシンキン酸化が阻害されることが明らかになった。また更に興味深いことに、この第一カドヘリン領域は動物種の違いにより異なり、魚類では相同な遺伝子の存在が確認できなかったが、両生類では2種類、爬虫類では4種類、鳥類では8種類の相同な遺伝子の存在が想定されており、分子進化が急激におこっている遺伝子である可能性が考えられる。また、ヒトとマウスの遺伝子クラスターの解析より、協調進化がおこっていることが明らかとなっている。脊椎動物の進化の過程で、脳の拡大、複雑化、高次化がおこったことを考えた時、このCNRフアミリーの分子進化は極めて興味深いものであると思われる。今後は、各脊椎動物の遺伝子クラスターの解析を行い、分子進化と脳の進化との関わりあいを明らかにする予定である。

哺乳动物的新皮层是哺乳动物独特的大脑的结构，这在进化过程中是一个复杂的区域。此外，大脑区域分为各种功能，表明它参与了分层大脑功能。在这项研究中，目的是通过关注大脑皮层的形成以及与该功能相关的功能来阐明新的分子机制。迄今为止，我们透露，FYN通过产生和分析Fyn缺乏小鼠而参与了新皮层的形成。在这项研究中，FYN被定位为一种新的皮质形成分子，分析了与Fyn相关的基因，并阐明了与新的Cadhhelin家族（CNR家族）的键。有趣的是，很明显，CNR家族是与哺乳动物大脑皮层形成有关的reelin蛋白的多重受体。此外，CNR Hua Milly形成了类似于基因组DNA中B细胞受体和T细胞受体的遗传簇，并且第一个Cadbelin区域中的氨基酸序列在每个CNR家族中都得到了高度保存。有人发现，第一个Cadhhelin区域和reelin蛋白是结合的，并且发现抗Reelin结合区域的抗CNR抗体抑制了依赖于Reelin依赖性的Dab1酪蛋白氧化。有趣的是，第一个Cadhedherin区域因动物种类而异，并且在鱼类中无法确认家乡基因的存在，但两种类型的两种类型，四种爬行动物和八种基因的存在。假定，分子进化可能迅速发生。人类和小鼠基因簇的分析表明，正在进行协调进化。考虑到脊椎动物进化过程中大脑的扩大，复杂性和较高的大脑，这种CNR Huamy的分子进化似乎非常有趣。将来，我们计划分析每个脊椎动物的基因簇，以阐明分子进化与脑进化之间的关系。