ALX3遺伝子（別名：アリスタレス様ホメオボックス3）は、ホメオボックスタンパク質ファミリーに属するタンパク質を構築するための指示を与えるタンパク質コード遺伝子です。 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]このグループは、解剖学的発達のパターンを制御します。この遺伝子は、細胞型の分化と発達に関与する転写調節因子として機能する核タンパク質をコードしています。
この遺伝子によってコードされているALX3タンパク質は転写因子であり、 DNAに結合して他の遺伝子の働きを制御します。ALX3タンパク質は、細胞の成長、増殖、および移動を制御する遺伝子を特異的に制御します。このタンパク質は、頭部と顔面、特に鼻の発達に不可欠です。この発達は、発生の4週目頃に始まります。
ALX3遺伝子の少なくとも7つの変異が前頭鼻異形成症を引き起こすことが知られています。これらの変異はALX3タンパク質の機能を喪失させ、DNAへの結合能力を低下させます。この調節機能の喪失は、胎児発育中に制御不能な細胞増殖と移動を引き起こします。この疾患の特定の形態の一つである前頭鼻異形成症1型は、顔面中央の構造の発達異常を呈します。この欠陥の最も一般的な奇形は、鼻、口唇、および口蓋の裂け目です。[ 8 ]
ALX3は、ハーバード大学の生物学者ホピ・フクストラ氏が率いる科学者グループによって初めて発見されました。このグループは、動物の縞模様がどのように形成されるかを研究していました。彼らは、背中に交互に色の縞模様が見られることから、アフリカ縞模様ネズミとして一般的に知られているRhabdomys pumiliomを調査しました。チームメンバーの1人であるリカルド・マラリノ氏は、ネズミの胚発生中に縞模様が形成されることを発見しました。皮膚の色素を生成する特殊な細胞であるメラノサイトは、明るい縞模様が見られる部分では活性ではありませんでした。次に、RNAシーケンシングを用いて、それらの部分で活性な遺伝子を調べたところ、ALX3は明るい体毛の部分で発現しているが、暗い体毛の部分では発現していないことがわかりました。彼らは、すべてのネズミが腹部でこの遺伝子を発現しているのに対し、アフリカ縞模様ネズミだけが背中で発現しており、それが縞模様が現れる理由であることがわかりました。次に、タンパク質-DNA結合を行い、ALX3タンパク質がDNAのどこに結合するかを特定しました。 ALX3はプロモーターに結合し、MITFの発現を抑制します。MITFはメラノサイト形成における転写を可能にします。アフリカシマネズミにおけるALX3の機能を確認するため、さらなる試験が行われました。この遺伝子は北米シマリスなどの他のげっ歯類でも観察されており、同様の結果をもたらすと考えられています。種間の進化の違いは、この遺伝子の発現における類似性を妨げるものではありませんでした。このことから、研究チームはALX3が哺乳類においても同様の作用を持つ可能性があると確信しました。しかし、他の哺乳類においてもALX3が同様の作用をもたらすことを確認するには、さらなる研究が必要です。
参考文献
