CNR分子群の脳構造形成機構における機能と系統進化

• Project/Area Number: 13045054
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 先崎 浩次 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (30333280)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2001: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
• Keywords: ゼブラフィッシュ / カドヘリン / 脳の進化 / ゲノム

Research Abstract

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。