新たな脳神経系発生分化関連遺伝子の同定と、その異状により発生する脳疾患の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470296
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 佐谷 秀行 熊本大学, 医学部, 教授 (80264282)
• 研究分担者: 荒木 令江 熊本大学, 医学部, 助手 (80253722) ; 中尾 光喜 熊本大学, 医学部, 助手 (00217663) ; 三森 龍之 熊本大学, 医学部, 助教授 (00117384)
• キーワード: ショウジョウバエ / NE-dlg / P-dlg / l(3)mbt / シナプス / カルモジュリン / EST / ポリコーム

研究概要

ショウジョョウバエは、その遺伝子異常と神経系組織発生分化障害との関連が詳細に解析された生物であり、膨大なデータベースが存在する。一方、ヒト遺伝子についてはゲノム解析プロジェクトの成果として、ESTデータベースが日々増大しつつある。我々はこれらのデータベースを元に、ショウジョウバエの神経系発生分化関連遺伝子のヒト相同遺伝子を極めて効率的に同定する手法を開発した。本研究は、この手法を用いて神経系の発生分化・組織構築を制御する遺伝子群のヒト相同遺伝子を特定取得し、その特性解析、遺伝子局在の同定、発現分布解析を逐次実施することを目的として行った。本年度の成果を要約すると:
1)ショウジョウバエDLG遺伝子のヒトホモログとして、NE-dlgならびにP-dlgを同定した。NE-dlgは神経及び内分泌組織に分布し、神経細胞でシナプスの形成にともなって発現することを見いだした。また、NE-dlgは相同蛋白のひとつであるPSD-95と結合することが明かになり、この結合はカルレジウム-カルモジュリンの存在下で増強することがわかった。NE-dlgはNMDAレセプターと結合し、シナプス部に濃縮して存在することが知られでおり、シナプス形成に役割を果たしている可能性が示唆された。
2)ショウジョウバエにおいて欠失することによって神経細胞の過形成を引き起こす遺伝子1(3)mbtのヒト相同遺伝子を同定した。ショウジョウバエl(3)mbt蛋白はポリコーム遺伝子の一つであるScm蛋白と高い相同性を有し、クロマチンに結合して各種遺伝子を転写を調節している蛋白であることが想像されていた。ヒトh-l(3)mbtは多くの組織、細胞に発現し、細胞周期間期の細胞では核内に点状に、そして分裂期の細胞では濃縮したクロマチンに一致して存在した。また、Cre-loxP systemを用いて発現誘導を行ったところ多核細胞の出現が見られた。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura,H.et al.: "Identification of a human homolog of the Drosophila neuralized gene within the 10q25.1 malignant astrocytoma deletion region." Oncogene. 16. 1009-1019 (1998)
• [文献書誌] Koga,H.et al.: "Impairment of cell adhesion by expression of the mutant neurofibromatosis-type 2 (NF2) genes which lack exons in the ERM-homology domain." Oncogene. 17401. 801-810 (1998)
• [文献書誌] Kimura,Y.et al.: "The involvement of calpain-dependent proteolysis ofthetumor suppressor NF2 (merlin) in schwanpomas and meningiomas." Nature Medicine. 4. 915-922 (1998)
• [文献書誌] Masuko,N.et al.: "Interaction of NE-dlg/SAP102,a neuronal and endocrine tissue-specific MAGUK protein,with calmodulin and PSD-95/SAP90" J.Biol.Chem.(印刷中). (1999)
• [文献書誌] Koga,H.et al.: "A human homolog of Drosophila lethal (3) malignant brain tumor (l(3)mbt) pro-tein associates with condensed mitotic chromosomes." Oncogene. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Nakamura,H.et al.: "Identification of a novel human homolog of the Drosophila dlg,P-dlg,specifically expressed in the gland tissues and interacted with p55." FEBS Letters. 433. 63-67 (1998)