| GSX1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | GSX1、GSH1、Gsh-1、GSホメオボックス1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：616542; MGI : 95842;ホモロジーン: 17092;ジーンカード：GSX1; OMA :GSX1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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GSホメオボックス1（GSX1）は、同名の遺伝子によってコードされるタンパク質であり、ヒトでは13番染色体[5] 、マウスでは5番染色体に位置します。
GSX1はホメオボックス遺伝子ファミリーに属し、転写因子として機能します。成長ホルモン放出ホルモン（GHRH）[6]の発現に必須であり、特にプレパルス抑制において感覚処理に関与するニューロンの発達に極めて重要です。[7]
さらに、GSX1は脊髄損傷の回復に関与しており、神経幹細胞の増殖を促進し、損傷を受けたマウスの運動機能を強化することが示唆されている。 [ 8 ]
構造
GSX1は264個のアミノ酸からなるポリペプチド鎖で、分子量は27,833 Daである。[9] GSX1タンパク質には、二本鎖DNAへの結合を促進する保存されたタンパク質ドメインであるホメオドメインが含まれており、転写因子としての役割を示唆している。[10]
遺伝子の位置
GSX1遺伝子は、13番染色体短腕の細胞遺伝学的バンド13q12.3に位置します。この遺伝子は、発生過程および胚発生における遺伝子発現の調節に重要な役割を果たすホメオボックス遺伝子ファミリーの一部です。[5]
関数
GSX1は活性化タンパク質および発達タンパク質に分類されます。転写および転写制御を含む様々な生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。このタンパク質はDNA結合ドメインを有し、主に細胞核に局在し、標的遺伝子の発現に影響を与えます。[11]
成長ホルモン放出ホルモン
GSX1の重要な機能の一つは、成長ホルモン放出ホルモン（GHRH）遺伝子の発現への関与です。研究によると、マウスではGsh-1として知られるGSX1は、GHRH遺伝子の発現に必須であることが示されています。
ある研究では、ノックアウトマウスにおいてGsh-1の欠損が矮小化表現型を引き起こし、GHRHの発現が完全に消失することが示されました。この研究では、GSX1がGHRHプロモーター内の複数の調節部位に結合し、特にCREB結合タンパク質の存在下でその転写活性を増強することが明らかになりました。これは、視床下部における協調的な調節機構の存在を示唆しています。[6]
脳におけるプレパルス抑制
GSX1は、感覚処理と認知制御に関与する特定のニューロンの発達において重要な役割を果たします。研究により、GSX1を発現するニューロンは、脳が無関係な情報をフィルタリングし、認知過負荷を防ぐメカニズムであるプレパルス抑制に不可欠であることが示されています。ゼブラフィッシュの幼生とGSX1ノックアウトマウスを用いた研究では、これらのニューロンの欠損またはサイレンシングは、驚愕反応の開始に関与するプレパルス抑制に重大な障害をもたらしました。[7]
アプリケーション
脊髄損傷
GSX1 は、特に脊髄損傷(SCI) のケースにおいて、組織再生戦略に関与していることが示唆されています。
脊髄損傷（SCI）の治療において、特に神経幹細胞・前駆細胞（NSPC）をはじめとする常在細胞の増殖を促進することが潜在的なアプローチとなる。しかし、成体のNSPCは主にグリア細胞（ニューロンではない脳細胞の一種で、神経構造を支える役割を持つ）に分化し、損傷部位におけるグリア瘢痕形成に寄与するため、有用ではない。[12]
GSX1 は発達上の役割として、脊髄の胚発生中に興奮性介在ニューロンと抑制性介在ニューロンの生成を制御します。
最近の研究では、レンチウイルスを介したGSX1の発現が、脊髄損傷マウスモデルにおいて、損傷直後のNSPC数を増加させることが示されています。この発現はその後、グルタミン酸作動性およびコリン作動性介在ニューロンの生成を促進する一方で、長期的にはGABA産生介在ニューロンを減少させます。 [8]
これは最終的に、GSX1の発現が反応性アストログリオーシスとグリア瘢痕形成を減少させ、セロトニン神経活動を増強し、損傷を受けたマウスの運動機能を改善し、より良い長期的転帰につながることを意味します。[8]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000169840 – Ensembl、2017年5月
- ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000053129 – Ensembl、2017年5月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
- ^ 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
- ^ ab 「HUGO遺伝子命名委員会、HGNC:20374」。2017年9月20日閲覧。
- ^ ab 六賀直、岩崎裕、森下真、野村亜、山森英、吉田正、他。 (2001 年 12 月)。 「ラットGHRH遺伝子プロモーターのホメオボックスタンパク質Gsh-1依存性制御」。分子内分泌学。15 (12): 2149–2156。土井:10.1210/mend.15.12.0747。PMID 11731616。
- ^ ab Bergeron SA, Carrier N, Li GH, Ahn S, Burgess HA (2015-08-01). 「Gsx1発現はプレパルス抑制に必要なニューロンを定義する」. Molecular Psychiatry . 20 (8): 974– 985. doi :10.1038/mp.2014.106. ISSN 1476-5578. PMC 4362800. PMID 25224259 .
- ^ abc Patel M, Li Y, Anderson J, Castro-Pedrido S, Skinner R, Lei S, et al. (2021-08-04). 「Gsx1は脊髄損傷後の運動機能回復を促進する」. Molecular Therapy . 29 (8): 2469– 2482. doi :10.1016/j.ymthe.2021.04.027. ISSN 1525-0016. PMC 8353206. PMID 33895323 .
- ^ “UniProt, Q9H4S2”. 2017年10月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月20日閲覧。
- ^ “GSX1_HUMAN”. UniProt . Q9H4S2.
- ^ 「GSX1 GSホメオボックス1 [ホモサピエンス（ヒト）] - 遺伝子 - NCBI」。www.ncbi.nlm.nih.gov . 2024年10月14日閲覧。
- ^ Pang QM, Chen SY, Xu QJ, Fu SP, Yang YC, Zou WH, et al. (2021-12-02). 「脊髄損傷後の神経炎症と瘢痕形成：炎症とグリア瘢痕に対するMSCの治療的役割」. Frontiers in Immunology . 12. doi : 10.3389/fimmu.2021.751021 . ISSN 1664-3224. PMC 8674561. PMID 34925326 .
