- 著者
-
田畑 秀典
- 出版者
- 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
- 雑誌
- 新学術領域研究(研究領域提案型)
- 巻号頁・発行日
- 2013-04-01
ヒト進化過程において、脳は著しく巨大化し、ヒトの高度な精神活動を可能にしている。脳が巨大化した主要因として、脳室帯(VZ)から離脱した神経幹細胞がさらにその幹細胞性を維持しながら脳室下帯(SVZ)で自己複製を繰り返すことが挙げられる。我々は発生過程マウス大脳皮質において、SVZで分裂する集団が皮質外側部において内側部よりも多く存在することを報告した。このことから、マウスにおいてこの両者を比較することにより、SVZ分裂細胞を多く作る仕組みを解明でき、これによりヒトが進化過程で巨大脳を獲得したメカニズムに迫ることができると考えられた。マイクロアレイ、in situ hybridization、および子宮内電気穿孔法によるスクリーニングと、情報科学的な淘汰圧の解析を平行して行い、霊長類で特異的に淘汰圧が高まり、SVZ分裂細胞の産生を正に制御する分子を同定した。この分子は、マウスではSVZにまばらに発現細胞が散見されるが、霊長類(マーモセット)では強陽性細胞が密に存在する。この分子は膜結合型のリガンドとして機能し、隣接する細胞に未分化性を維持させるように働くことが予測されることから、この発現レベルの違いが、SVZの発達を決定すると考えられた。種間による発現の違いが転写調節領域の変化によるものなのかを確かめるため、ヒトおよびマウスのBACクローンから転写開始点周囲の配列を単離し、その制御下にLuciferaseを発現するベクターを構築した。これらを子宮内電気穿孔法によりマウス胎仔脳に導入し、発現強度を比較した結果、マウス脳においてもヒトの配列はマウスよりも強い転写活性を示すことが観察された。多種間ゲノム比較によりこれらをブロック分けし、責任領域を絞り込んだところ、第2イントロン上流側の極めて狭い領域がマウスとヒトの発現強度の違いに決定的な役割を果たすことが示された。