ヒト高次脳機能関連遺伝子群の分子進化学的解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20017021
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 柴田 弘紀 Kyushu University, 生体防御医学研究所, 准教授 (80315093)
• Keywords: 脳神経疾患 / 進化 / 高次脳機能 / 自然選択 / 全変異検出

Research Abstract

1) 統合失調症関連遺伝子群の上流調節領域の全変異検出による自然選択の検出
NMDA型5種、AMPA型4種、カイニン酸型5種及びメタボトロピック型5種のゲルタミン受容体遺伝子の上流領域各4-5kbを対象に、ヒト72検体及びチンパンジー50検体で全変異検出を行い頻度スペクトラム法(Tajima's D(以下TD))による中立性の検定を行った。その結果NMDA型であるGRIN2Bの転写開始点の上流1.5 kb付近においてヒト特異的にTDが有意な上昇(TD=+2.19)領域が見出された。同様に、GRM1転写開始点の上流3.7 kb付近において日本人とヨーロッパ人でTDが有意な上昇(TD=+2.25,TD=+2.17)が見出された。いずれの領域もチンパンジーでは有意な自然選択は検出されず、これらの領域はヒト特異的平衡選択の対象となった可能性が示唆された。
2) GRIN2B上流領域の連鎖不平衡解析と合体シミュレーションによるハプロタイプ年代推定
1) で有意な平衡選択を検出したGRIN2Bの領域の全変異データからハプロタイプ推定と連鎖不平衡解析を行ったところ、TD上昇のピークをなすcommon SNP(rs12368476)を含む連鎖不平衡ブロック(r^2>0.9)を見出した。GeneTreeによる合体シミュレーションの結果、この領域の2種のハプロタイプの起源は130万年前と極めて古く、平衡選択によって安定して両ハプロタイプが維持されて来たことが示された。このブロック内の別のcommon SNP(rs1019385)は、統合失調症との関連が個別研究及びメタ解析で繰り返し報告されており、我々がGRIN2B上流領域に見出した平衡選択は統合失調症に関連する表現型をターゲットとしていると結論した。

Research Products

• [Journal Article] Association analysis of the glutamic acid decarboxylase 2 and the vlutamine synthetase genes (GAD2, GLUL) with schizophrenia (2009)
  • Author(s): Arai S, Shibata H, Sakai M, Ninomiya H, Iwata N, Ozaki N. Fukumaki Y
  • Journal Title: Psychiatric Genetics 19 Pages: 6-13
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hereditary motor and sensory neuropathy with proximal dominancy in the lower extremities, urinary disturbance, and paroxysm al dry cough (2008)
  • Author(s): Miura S, Shibata H, Kida H, Noda K, Yamamoto K, Iwaki A, Ayabe M, Aizawa H, Ta niwaki T, Fukumaki Y
  • Journal Title: Journal of the Neurological Sciences 273 Pages: 88-92
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association study of polymorphisms in the neutral amino acid tr ansporter genes SLC1A4, SLC1A5 and the glycine transporter genes SLC6A5, SLC6A9 with schizophrenia (2008)
  • Author(s): Deng X, Sagata N, Takeuchi N, Tanaka M, Ninomiya H, Iwata N, Ozaki N, Shibata H, Fukumaki Y
  • Journal Title: BMC Psychiatry 8 Pages: 58
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heterozygous deletion of ITPR1, but not SUMF1 in spinocerebellar ataxia type 16 (2008)
  • Author(s): Iwaki A, Kawano Y, Miura S, Shibata H, Matsuse D, Li W, Furuya H, Ohyagi Y, Tan iwaki T, Kira J, Fukumaki Y
  • Journal Title: Journal of Medical Genetics 45 Pages: 32-35
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Comparative analysis of glutamate receptor gene family between human and chimpanzee (2008)
  • Author(s): 柴田弘紀、後藤大輝、渡邉和典、黒木陽子、豊田敦、服部正平、榊佳之、藤山秋佐夫、服巻保幸
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体遺伝子群の上流調節領域の分子進化学的解析 (2008)
  • Author(s): 森田彩、竹中修、服巻保幸、柴田弘紀
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] Association study of phencyclidine-responsive genes with schizophrenia (2008)
  • Author(s): Deng X, Shibata H, Kuroki T, Nakahara T, Hashimoto K, Ninomiya H, Iwata N, Ozaki N, Fukumaki Y.
  • Organizer: 第58回米国人類遺伝学会年会
  • Place of Presentation: 米国・フィラデルフィア
  • Year and Date: 20081111-15
• [Presentation] Molecular evolutionary study of the ionotropic glutamate-receptor gene family as schizophrenia susceptibility genes : human-specific non-neutral pattern observed in GRIN2B upstream region (2008)
  • Author(s): Shibata H, Tanaka K, Watanabe K, Goto H, Mano S, Takenaka O, Fukumaki Y.
  • Organizer: 第16回精神遺伝学世界会議
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20081011-15
• [Presentation] Search for schizophrenia susceptibility loci focusing on PCP-responsive genes as candidates (2008)
  • Author(s): Fukumaki Y, Deng X, Kuroki T, Nakahara T, Hashimoto K, Ninomiya H, Iwata N, Ozaki N, Shibata H.
  • Organizer: 第16回精神遺伝学世界会議
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20081011-15
• [Presentation] 統合失調症感受性遺伝子としてのグルタミン酸受容体遺伝子群の分子進化学的解析II (2008)
  • Author(s): 柴田弘紀、渡邉和典、田中邦佳、森田彩、後藤大輝、間野修平、竹中修、服巻保幸
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第53回大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080928-30
• [Presentation] 脊髄小脳失調症16型の原因はIP3受容体遺伝子のハプロ不全である (2008)
  • Author(s): 岩城明子、河野祐治、三浦史郎、柴田弘紀、山本健、松瀬大、李魏、古谷博和、大八木保政、谷脇考恭、吉良潤一、服巻保幸
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第53回大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080928-30
• [Presentation] 高次脳機能に関連するイオンチャンネル型グルタミン酸受容体遺伝子群14種の上流調節領域における分子進化学的解析 (2008)
  • Author(s): 柴田弘紀、渡邉和典、田中邦佳、森田彩、後藤大輝、間野修平、竹中修、服巻保幸
  • Organizer: 第80回日本遺伝学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20080903-05
• [Presentation] 統合失調症関連遺伝子としてのグルタミン酸受容体遺伝子群の分子進化学的解析 (2008)
  • Author(s): 柴田弘紀
  • Organizer: 第10回日本進化学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20080822-24
• [Presentation] Molecular evolutionary study of the ionotropic glutarnate-receptor gene family as schizophrenia susceptibility genes: human-specific non-neutral pattern observed in GRIN2B upstream region (2008)
  • Author(s): Shibata H, Tanaka K, Watanabe K, Goto H, Shuhei Mano, Takenaka O, Fukumaki Y
  • Organizer: 第20回国際遺伝学会議
  • Place of Presentation: ドイツ・ベルリン
  • Year and Date: 20080712-17