CNR分子群の脳構造形成機構における機能と系統進化

CNR分子在脑结构形成机制中的功能和系统发育进化

• 批准号: 13045054
• 负责人: 先崎 浩次
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13045054/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; カドヘリン; 脳の進化; ゲノム

ゼブラフィッシュBACライブラリーよりCNR遺伝子領域を含む3つのBACクローンを単離し、ショットガンシークエンス法により塩基配列を決定し、ゲノム構造解析をおこなった。その結果、ゼブラフィッシュCNRゲノムは既に明らかにされているマウスおよびヒトのCNRゲノム構造と類似した構造であった。マウスでは14種類のCNR遺伝子可変領域がクラスターを形成して存在するが、ゼブラフィッシュでは13種類のCNR遺伝子可変領域が同様にクラスター構造を形成しており、また、細胞内領域はマウスやヒトのCNR遺伝子と同じく3つのエクソンに分かれて存在していた。また、それぞれのCNR遺伝子可変領域はマウスとゼブラフィッシュで相同な関連性が認められた。しかし、マウスCNRゲノム領域は225Kbであるのにたいして、ゼブラフィッシュCNRゲノム領域は105Kbと短縮された構造であった。ゼブラフィッシュCNR遺伝子可変領域では、分子系統樹で大きく2つのクラスターに分かれている(mCNRv1-mCNRv12とmCNRc1,mCNRc2)が、ゼブラフィッシュでは、mCNRc1に相同な遺伝子配列は無く、mCNRc2に相同なzCNRcのみが存在していた。これらのCNRの分子機能的特異性と数の相違との関連性は大変興味深いものと考える。また、mCNRsはReelinの多重受容体としてマウス大脳皮質層構造形成機構に関与していることが示唆されているが、ゼブラフィッシュにおいては、mCNRでのReelin結合配列は認められなかった。さらに、CNR遺伝子はマウス、ヒトおよびゼブラフィッシュの各脊椎動物で類似したゲノム構造であったが、各脊椎動物のCNRは種特異的な遺伝子およびアミノ酸配列をしており、これらの結果から、系統進化の過程での脳構造の進化においてCNR遺伝子の種特異的分子進化が関与している可能性示唆が示唆される。

从斑马鱼BAC文库中分离出3个含有CNR基因区域的BAC克隆，通过鸟枪法测序确定其核苷酸序列，并分析其基因组结构。结果，斑马鱼 CNR 基因组的结构与之前揭示的小鼠和人类 CNR 基因组结构相似。在小鼠中，14种CNR基因可变区以簇的形式存在，但在斑马鱼中，13种CNR基因可变区类似地形成簇结构，并且细胞内区域与小鼠和人类中的CNR基因类似，被划分。分成三个外显子。此外，发现小鼠和斑马鱼中每个 CNR 基因的可变区是同源的。然而，小鼠 CNR 基因组区域为 225Kb，而斑马鱼 CNR 基因组区域的结构缩短为 105Kb。斑马鱼CNR基因可变区在分子系统发育树上大致分为两个簇（mCNRv1-mCNRv12和mCNRc1、mCNRc2），但在斑马鱼中，没有与mCNRc1同源的基因序列，只有与mCNRc2同源的zCNRc。存在过。我们认为这些 CNR 的分子和功能特异性及其数量差异之间的关系非常有趣。此外，mCNR 已被认为作为 Reelin 的多个受体参与小鼠大脑皮层层结构的形成，但在斑马鱼的 mCNR 中未观察到 Reelin 结合序列。此外，虽然CNR基因在小鼠、人类和斑马鱼脊椎动物中具有相似的基因组结构，但每种脊椎动物的CNR都具有物种特异性基因和氨基酸序列，这些结果表明CNR基因具有物种特异性基因和氨基酸序列。这表明CNR基因的物种特异性分子进化可能参与了进化过程中大脑结构的进化。