ヒト先天異常「全前脳胞症」の発症にかかわる制御配列を発見

Press Release

SHH signaling mediated by a prechordal and brain enhancer controls forebrain organization

Tomoko Sagai, Takanori Amano, Akiteru Maeno, Rieko Ajima, Toshihiko Shiroishi

PNAS first published November 4, 2019 DOI:10.1073/pnas.1901732116

プレスリリース資料

わたしたちの脳は、DNA配列に書き込まれた設計図をもとに作られます。その設計図は、どの遺伝子が「どのような細胞で働き」、「どれくらいのタンパク質を生産するか」を正確に指示しています。もし、設計図が壊れて、胎児期の脳を形成する重要な時期に、遺伝子の「制御」にエラーが起これば、重篤な先天異常につながります。

情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所の嵯峨井知子博士研究員、城石俊彦名誉教授(現理化学研究所(理研)バイオリソース研究センター(BRC)センター長)、理研BRCの天野孝紀チームリーダーらの共同研究グループは、脳の形成に重要な「遺伝子の働きを制御する」仕組みを発見しました。脳の形成には、SHH(ソニックヘッジホック)遺伝子が重要であることが知られていましたが、本研究ではこの遺伝子の遺伝子発現を調節する「制御DNA配列(エンハンサー(1))」をマウスのゲノムから見出しました。ヒトを含む他の脊椎動物ゲノム中にもこの配列に類似の配列が存在していました。そして、この配列の機能不全は、ヒトの先天異常である全前脳胞症(holoprosencephaly)の発症原因となり得ることがわかりました。

本研究成果は、米国科学雑誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に2019年11月4日午後3時(米国東部標準時間)に掲載されました。

本研究は、文部科学省のJSPS科研費 JP24247002ならびにJP15H02412の助成を受けたものです。

組織構造解析では、国立遺伝学研究所のX線マイクロCT技術が研究成果の基盤の一つになっています。
国立遺伝学研究所 3D Imaging Roomウェブサイト
生物の複雑な構造を3次元で解き明かす

Figure1

図: X線CT解析で撮影された正常マウスの脳(左)と異常をきたした脳(右)。
異常をきたした脳(右)は、エンハンサー(SBE7)の欠損によって大脳不分離となった。


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