| NOTCH2NLA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | NOTCH2NLA、N2N、ノッチ2 N末端類似、ノッチ2 N末端類似A、NOTCH2NL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：618023;ホモロジーン: 89329;ジーンカード：NOTCH2NLA; OMA :NOTCH2NLA - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Notchホモログ2 N末端様タンパク質は、ヒトでは3つのタンパク質（NOTCH2NLA、NOTCH2NLB、NOTCH2NLC）から構成されるタンパク質 ファミリーであり、 NOTCH2NL 遺伝子によってコードされています。脳の一部である前頭前皮質の発達に重要な役割を果たしていると考えられています。[3] [4] [5] [6]
NOTCH2NLは皮質 幹細胞の数を増加させ、ニューロンの生成を遅らせながら、最終的にはニューロン数の増加と脳の大型化につながる。[5] NOTCH2NLのコピー数の減少と増加はさまざまな神経疾患と関連しており、皮質オルガノイドにおけるNOTCH2NLの減少はオルガノイドの小型化につながり、皮質幹細胞のニューロンへの未熟分化をもたらすことが示された。[5] NOTCH2NLのヒト脳の発達における役割とNOTCH2NL遺伝子の進化の歴史を合わせると、NOTCH2NL遺伝子の出現がヒト大脳新皮質のサイズ増加に寄与した可能性があることが示唆され、過去200万年で3倍に増加した。[7]
構造と機能
NOTCH2NLによってコードされるタンパク質は、分化、増殖、そして細胞死を制御する細胞間コミュニケーション機構であるNotchシグナル伝達の調節因子として機能します。NOTCH2NLは特に皮質幹細胞／前駆細胞に発現しており、脳の発達過程におけるそれらの分裂と成熟に影響を与え、前駆細胞の活動を維持し、ヒト大脳新皮質における神経新生を制御します。[3] [4]
NOTCH2NL遺伝子は、未分化分裂を延長させることで皮質幹細胞の数を増加させます。これはニューロン産生を遅らせるものの、最終的にはより多くのニューロンを産生し、脳の大型化に貢献します。NOTCH2NLのコピー数の減少または増加は神経発達の表現型と関連しており、ヒト皮質オルガノイドにおけるNOTCH2NLの欠損はオルガノイドのサイズを縮小させ、皮質幹細胞のニューロンへの未熟な分化を誘導します。[3] [4]
人間の特異性
NOTCH2NL遺伝子ファミリーはヒトに特異的ですが、関連配列は他の霊長類にも存在します。比較ゲノム解析によると、NOTCH2NLは大型類人猿系統におけるNOTCH2の部分重複から生じたことが示唆されています。ヒトには機能的なコピーが存在します。一方、ヒト以外の大型類人猿は、関連する擬似遺伝子様配列を有しています。[3]
脳の発達における役割
NOTCH2NLは、ワーキングメモリや意思決定といった高次認知機能に関連する領域である前頭前皮質の発達に関与していることが示唆されています。NOTCH2NLは、皮質前駆細胞のプールを拡大・維持することで、発達過程におけるニューロン出力を増加させます。 [3] [4] [7]
進化論的意味合い
NOTCH2NL遺伝子のヒト進化における出現は、大脳新皮質の拡大と認知複雑性の増加との関連で議論されてきました。古代DNAの比較（例えば、ネアンデルタール人とデニソワ人）を含む比較進化研究では、この遺伝子座の変異と、それがホモ・サピエンスの脳の大型化にどのように寄与したかが探究されています。[7]
機能障害と神経障害
NOTCH2NLのコピー数の変化は、神経発達障害と関連している。ヒト細胞モデルを用いた実験的研究では、NOTCH2NLの欠損が皮質オルガノイドのサイズを縮小させ、皮質幹細胞からニューロンへの分化を未熟に引き起こすことが報告されている。[3] [4]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000264343 – 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。
- ^ abcdef Fiddes IT, Lodewijk GA, Mooring M, Bosworth CM, Ewing AD, Mantalas GL, et al. (2018年5月). 「ヒト特異的NOTCH2NL遺伝子はNotchシグナル伝達と皮質神経新生に影響を与える」. Cell . 173 (6): 1356–1369.e22. doi :10.1016/j.cell.2018.03.051. PMC 5986104. PMID 29856954 .
- ^ abcde Suzuki IK, Gacquer D, Van Heurck R, Kumar D, Wojno M, Bilheu A, Herpoel A, Lambert N, Cheron J, Polleux F, Detours V, Vanderhaeghen P (2018年5月). 「ヒト特異的NOTCH2NL遺伝子はDelta/Notch制御を介して大脳皮質神経新生を拡大する」. Cell . 173 (6): 1370–1384.e16. doi :10.1016/j.cell.2018.03.067. PMC 6092419. PMID 29856955 .
- ^ abc 「ヒト特有の遺伝子NOTCH2NLが、我々の大きな脳の起源かもしれない」Eurekalert 2018年5月31日。
- ^ Yong E (2018年5月31日). 「人間の脳がなぜこれほど巨大になったのか、新たな遺伝学的手がかり」アトランティック誌.
- ^ abc 難波 隆 (2024年10月). 「私たちを人間たらしめるもの：ヒト大脳皮質の進化と発達からの洞察」Annual Review of Cell and Developmental Biology 40 : 427–452 . doi :10.1146/annurev-cellbio-052122-124834 . 2025年9月6日閲覧。
外部リンク
- オンラインメンデル遺伝学（OMIM）：NOTCH2NLA - 618023 –メンデル遺伝学
