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| ARHGAP11B | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | ARHGAP11B、B'-T、FAM7B1、Rho GTPase活性化タンパク質11B、GAP（1-8）、ArhGAP11Bとヒト脳化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：616310;ジーンカード：ARHGAP11B; OMA :ARHGAP11B - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ARHGAP11Bはヒト特有の遺伝子で、基底細胞を増幅し、神経前駆細胞の増殖を制御し、大脳新皮質の折り畳みに寄与する。マウスでは大脳新皮質の折り畳みを引き起こすことができる。これはおそらく、ヒト大脳新皮質の発達と進化的拡大におけるARHGAP11Bの役割を反映しており、 ARHGAP11Bを作った遺伝子重複がチンパンジー系統からの分岐後、ネアンデルタール人からの分岐前にヒト系統で発生したという発見と一致する。 [3]
構造
ARHGAP11B は267 個のアミノ酸をコードします。動物界全体に存在し、Rho GTPase 活性化タンパク質 ( RhoGAP ドメイン)をコードしているARHGAP11Aの短縮コピーであるARHGAP11B は、GAP ドメインの大部分 (リジン 220 まで) と、その後にARHGAP11Aの 756 個の C 末端アミノ酸を欠いた新しい C 末端配列で構成されます。
活動
全長ARHGAP11AおよびARHGAP11A 1-250とは対照的に、ARHGAP11BはARHGAP11A1-220と同様に、RhoA/Rhoキナーゼベースの細胞トランスフェクションアッセイでRhoGAP活性を示さなかった。これは、 ARHGAP11BのC末端47アミノ酸（リジン220の後）が、フレームシフト欠失の結果としてのユニークな配列を構成するだけでなく、ARHGAP11Aの対応する部分とは機能的に異なることを示している。このアッセイでは、 ARHGAP11BとARHGAP11Aの共発現は、後者のRhoGAP活性を阻害しなかった。[3]
関数
ARHGAP11Bは大脳新皮質の折り畳みに関与しているが、その正確な機能は不明である。知的障害に関与するいくつかの遺伝子は、 RhoGAP ドメインを持つタンパク質または Rho シグナル伝達経路の他のタンパク質をコードしている。[4]このタンパク質はミトコンドリアに位置し、アデニンヌクレオチド転座体に結合することが報告されている[5]。このタンパク質は転座体のアデニンヌクレオチド交換活性には影響しないが、ミトコンドリア透過性遷移孔の開口を遅らせ、カルシウムの隔離を増加させる。さらに、ミトコンドリアに ARHGAP11B が存在するとグルタミン分解が促進されるが、これはおそらくミトコンドリアがカルシウムを隔離する能力によるものであり、それによってクエン酸回路のミトコンドリアマトリックス脱水素酵素、特にオキソグルタル酸脱水素酵素複合体が活性化される。[要出典]
人類の進化
ARHGAP11Bの変化は、最近の脳の進化と現代人と（他の）類人猿およびネアンデルタール人との違いにおけるいくつかの重要な遺伝的要因の1つです。[6] 2016年の研究では、1つの変異、「単一のヌクレオチド置換が、おそらくヒトの大脳新皮質の進化的拡大に寄与したARHGAP11Bの特定の特性の根底にある」ことが示唆されています。[7]
2020年の研究では、ARHGAP11Bを霊長類のコモンマーモセットに導入すると、放射状グリア細胞、上層ニューロン、脳のシワ（脳回と溝の構造）が増加し、大脳新皮質が拡大することがわかりました。[8]これにより、ARHGAP11Bが人類の進化における大脳新皮質の発達を担う遺伝子であることが明らかになりました。
参考文献
- ^ abc ENSG00000286139, ENSG00000285077 GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000274734, ENSG00000286139, ENSG00000285077 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ ab Florio M, Albert M, Taverna E, Namba T, Brandl H, Lewitus E, et al. (2015年3月). 「ヒト特異的遺伝子ARHGAP11Bは基底前駆細胞の増幅と大脳新皮質の拡大を促進する」. Science . 347 (6229): 1465–1470. Bibcode :2015Sci...347.1465F. doi : 10.1126/science.aaa1975 . PMID 25721503. S2CID 34506325.
- ^ Schuster S, Rivalan M, Strauss U, Stoenica L, Trimbuch T, Rademacher N, et al. (2015年9月). 「NOMA-GAP/ARHGAP33はマウスのシナプス発達と自閉症様行動を制御する」.分子精神医学. 20 (9): 1120–1131. doi : 10.1038/mp.2015.42 . PMID 25869807. S2CID 21934291.
- ^ Namba T, Dóczi J, Pinson A, Xing L, Kalebic N, Wilsch-Bräuninger M, et al. (2020年3月). 「ヒト特異的ARHGAP11Bはミトコンドリアで作用し、グルタミノリシスによって大脳新皮質前駆細胞を拡大する」。Neuron . 105 (5): 867–881.e9. doi : 10.1016/j.neuron.2019.11.027 . PMID 31883789.
- ^ 「画期的な発見により、現代人はネアンデルタール人よりも多くの脳細胞を発達させていることが示された」サイエンス誌。 2022年10月19日閲覧。
- ^ Florio M、Namba T、Pääbo S、Hiller M 、 Huttner WB (2016年12月)。「ヒト特異的ARHGAP11Bの単一スプライス部位変異が基底前駆細胞の増幅を引き起こす」。Science Advances。2 ( 12 ) : e1601941。Bibcode : 2016SciA....2E1941F。doi :10.1126/sciadv.1601941。PMC 5142801。PMID 27957544。
- ^ ミヒャエル・ハイデ、クリスティアーヌ・ハフナー、村山彩子、黒滝曜子、篠原遥、岡野秀行、佐々木エリカ、ヴィーラント・B・ハットナー。ヒト特異的 ARHGAP11B は、胎児マーモセットにおける霊長類新皮質のサイズと折り畳みを増加させる、SCIENCE、2020 年 6 月 18 日、Vol 369、Issue 6503、pp. 546-550、DOI: 10.1126/science.abb2401
さらに読む
- Sudmant PH、Kitzman JO、Antonacci F、Alkan C、Malig M、 Tsalenko A 、他 (2010 年 10 月)。「ヒトのコピー数変異とマルチコピー遺伝子の多様性」。Science。330 ( 6004 ) : 641–646。Bibcode : 2010Sci ...330..641S。doi :10.1126/science.11 97005。PMC 3020103。PMID 21030649 。
- Xing L、Kubik-Zahorodna A、Namba T、Pinson A、Florio M、Prochazka J、et al. (2021年7月)。「マウスにおけるヒト特異的ARHGAP11Bの発現は大脳新皮質の拡大と記憶の柔軟性の向上につながる」。EMBOジャーナル。40 ( 13 ) : e107093。doi :10.15252/ embj.2020107093。PMC 8246068。PMID 33938018。