GBX2

GBX2
識別子
エイリアスGBX2、胚葉形成脳ホメオボックス2
外部IDオミム：601135; MGI : 95668;ホモロジーン: 1138;ジーンカード：GBX2; OMA :GBX2 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

2637

14472

アンサンブル

ENSG00000168505

ENSMUSG00000034486

ユニプロット

P52951

P48031

RefSeq (mRNA)

NM_001485
NM_001301687

NM_010262

RefSeq（タンパク質）

NP_001288616
NP_001476

NP_034392

場所（UCSC）2章: 236.17 – 236.17 Mb1 章: 89.86 – 89.86 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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ホメオボックスタンパク質GBX-2は、ヒトではGBX2遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6] [7]

まとめ

原腸形成脳ホメオボックス2（GBX2とも呼ばれる）は、原腸形成の過程で中脳と後脳の配置を助ける転写因子の一種です。後脳は原腸形成中に7つまたは8つの菱形小球に分割され、GBX2は1番目から3番目の菱形小球を担当しています。GBX2は他の遺伝子のシグナル伝達と発現にも関与しています。GBX2の量には閾値要件があり、発現量に応じて何が起こるかが決まると言われてきました。例えば、後脳の前部と後部のパターン形成を制御するには特定の量のGBX2が必要です。特定の閾値が満たされない場合、パターン形成は起こりません。これは、FGF8など、GBX2が発現を助ける他の遺伝子の場合も同様です。すべての遺伝子には、それに関連するいくつかの疾患が伴います。大腸小細胞癌と、体の正中線全体に異常を引き起こすOptiz-Gbbb症候群は、GBX2遺伝子と最も密接に関連する疾患である。[8]

関数

原腸形成脳ホメオボックス 2 (GBX2) は、中脳/後脳領域であるロンボメア1-3の正常な発達に関与するホメオボックス遺伝子です。この遺伝子は、他の遺伝子の適切な発現の調節に関与する用量依存性転写因子です。GBX2 の発現は原腸形成中に起こり、胚発生の後期に発現し続けます。これらのさまざまな段階で、GBX2 はいくつかの重要なプロセスを担っています。神経板段階では、前後脳前駆細胞が生き残り、正しく形成されるために GBX2 が必要です。また、この発達段階において、GBX2 は神経板での A/P パターンの早期確立に必要なさまざまな遺伝子発現の適切な調節に必要です。脳形態形成の初期段階では、GBX2 は前後脳の正常な発達と中脳/後脳オーガナイザーの適切な形成の両方に必要です。 GBX2は中脳/後脳オーガナイザーに影響を及ぼすため、峡部FGF8の発現領域の配置に関与しています。これは用量依存遺伝子であるため、特定の部位における遺伝子量の違いが、異なる結果を引き起こす可能性があります。FGF8は、発現部位における異なる用量の影響を受けます。GBX2が欠損するとFGF8の発現は尾側へシフトし、GBX2が過剰発現するとFGF8の発現は前側へシフトします。GBX2が発現するすべてのロンボメアにおいて、用量制御の厳密さが求められるわけではありません。3つのうち、ロンボメア2は最も厳格な用量要件を有します。

神経堤細胞の発達

Gbx-2 遺伝子は、胎児期の成長において、神経堤細胞のパターン形成と分化に転写因子として関与していると考えられている。接合子が原腸になると、胚外胚葉はこれらの神経堤細胞に分化し、後に発生において筋肉、ニューロン、骨など多くの構造が生じる。神経堤細胞の発生における Gbx-2 の役割を試験するために、神経細胞増殖領域にモルフォゲンWnt8 を注入した。それに応答して Snail2 が発現し、転写因子の活性化とそれに続くタンパク質形成をもたらした。同じ領域で Wnt8 を阻害すると、転写因子は発現せず、神経細胞の成長は阻害されるか、見られなかった。また、逆に Snail2 の有無が Wnt8 に影響を及ぼすと、転写因子活性化と同様の効果が生じることを示した研究もある。こうした研究は、転写因子活性化が両方の遺伝子に依存していることを示している。Wntシグナルは神経堤細胞の誘導因子と考えられており、Gbx-2はその標的遺伝子の一つです。[9] Gbx-2 mRNAが過剰になると神経堤細胞の増殖が見られますが、mRNAが不足すると神経堤細胞の増殖は阻害されます。神経堤細胞が増殖できなくなると、多くの重要な臓器や機能が阻害され、胎児の流産につながる可能性があります。


動物実験

GBX2遺伝子のノックアウトは、峡部核、小脳、運動神経V、その他多くのロンボメア1-3由来の組織など、多くの構造の形成不全を引き起こします。GBX2遺伝子ノックアウト胚は発育を続け、妊娠満期に達します。赤ちゃんは生まれますが、GBX2の発現が欠如している場合、出生後まもなく全員が死亡します。[10] [11]

gbx2遺伝子のノックダウンは、前後脳の短縮と、r2およびr3における異常な細胞体クラスターの形成につながり、これらは脳神経Vの障害と関連している。r1-r3由来のあらゆる構造は、gbx2の変異または欠損によって悪影響を受けることが示されている。これらの構造には大動脈弓と右鎖骨下動脈が含まれ、これらが適切に発達しないと、脳神経Vの不適切な発達に起因する頭蓋顔面欠損に加えて、心血管系欠損につながる可能性がある。[12]

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000168505 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000034486 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  4. ^ 「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。
  5. ^ Kowenz-Leutz E, Herr P, Niss K, Leutz A (1997年10月). 「mybがん遺伝子の標的であるホメオボックス遺伝子GBX2は、オートクリン増殖と単球分化を媒介する」. Cell . 91 (2): 185–95 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)80401-8 . PMID  9346236. S2CID  15954797.
  6. ^ Lin X, Swaroop A, Vaccarino FM, Murtha MT, Haas M, Ji X, Ruddle FH, Leckman JF (1996年2月). 「ヒトホメオボックス含有遺伝子GBX2の特性評価と配列解析」. Genomics . 31 (3): 335–42 . doi : 10.1006/geno.1996.0056 . PMID  8838315.
  7. ^ 「Entrez Gene: GBX2 胚葉形成脳ホメオボックス 2」。
  8. ^ Waters, ST「後脳発達におけるGbx2レベルの閾値要件」Development、vol. 133、no. 10、2006年、pp. 1991–2000.、doi:10.1242/dev.02364。
  9. ^ Li, Bo, et al. (2009年10月1日). 「後部形成遺伝子Gbx2はWntシグナル伝達の直接的な標的であり、神経堤誘導における最初期因子である」. Development . 136 (19). The Company of Biologists Ltd: 3267–3278 . doi :10.1242/dev.036954. PMC 2808295. PMID 19736322  . 
  10. ^ Wassarman KM, Lewandoski M, Campbell K, Joyner AL, Rubenstein JL, Martinez S, Martin GR (1997年8月). 「前後脳の規定と正常な中脳/後脳オーガナイザーの確立はGbx2遺伝子の機能に依存する」. Development . 124 (15): 2923–34 . doi :10.1242/dev.124.15.2923. hdl : 10261/338165 . PMID  9247335.
  11. ^ Waters ST, Lewandoski M (2006年5月). 「後脳発達におけるGbx2レベルの閾値要件」. Development . 133 (10): 1991– 2000. doi :10.1242/dev.02364. PMID  16651541. S2CID  1080009.
  12. ^ Nakayama Y, Kikuta H, Kanai M, Yoshikawa K, Kawamura A, Kobayashi K, Wang Z, Khan A, Kawakami K, Yamasu K (2013). 「Gbx2は転写抑制因子として機能し、中後脳接合部の分化と形態形成を用量依存的および段階依存的に制御する」.発達機構. 130 ( 11–12 ): 532–52 . doi : 10.1016/j.mod.2013.07.004 . PMID  23933069.

さらに読む

  • Burroughs-Garcia J, Sittaramane V, Chandrasekhar A, Waters ST (2011年4月). 「後脳前部発達におけるGbx2の進化的に保存された機能」. Developmental Dynamics . 240 (4): 828–38 . doi : 10.1002/dvdy.22589 . PMID  21360792. S2CID  19225250.
  • Heimbucher T, Murko C, Bajoghli B, Aghaallaei N, Huber A, Stebegg R, Eberhard D, Fink M, Simeone A, Czerny T (2007年1月). 「Gbx2とOtx2はGroucho/TleコリプレッサーのWD40ドメインと相互作用する」. Molecular and Cellular Biology . 27 (1): 340–51 . doi :10.1128/MCB.00811-06. PMC  1800652. PMID  17060451 .
  • Glinsky GV, Berezovska O, Glinskii AB (2005年6月). 「マイクロアレイ解析により、複数の癌種における治療失敗を予測する癌死のシグネチャーが同定された」. The Journal of Clinical Investigation . 115 (6): 1503–21 . doi :10.1172/JCI23412. PMC  1136989. PMID  15931389 .
  • Gao AC, Lou W, Isaacs JT (2000年2月). 「GBX2の発現増強はインターロイキン6遺伝子の転写上方制御を介してヒト前立腺癌細胞の増殖を促進する」. Clinical Cancer Research . 6 (2): 493–7 . PMID  10690529.
  • Gao AC, Lou W, Isaacs JT (1998年4月). 「ホメオボックス遺伝子GBX2の発現低下はヒト前立腺癌のクローン形成能および腫瘍形成能を阻害する」. Cancer Research . 58 (7): 1391–4 . PMID  9537237.
  • 松井 剛志、平井 正之、平野 正之、黒澤 雄志 (1993年12月). 「EVX遺伝子に隣接するHOX複合体は、他の2つのホメオボックス含有遺伝子（GBXクラスおよびENクラス）と同様に、ヒトにおいて同じ2番染色体および7番染色体上に位置する」. FEBS Letters . 336 (1): 107–10 . doi :10.1016/0014-5793(93)81620-F. PMID  7903253. S2CID  34546387.
  • Li, Bo, et al. (2009年10月1日). 「後部形成遺伝子Gbx2はWntシグナル伝達の直接的な標的であり、神経堤誘導における最初期因子である」. Development . 136 (19). The Company of Biologists Ltd: 3267–3278 . doi :10.1242/dev.036954. PMC 2808295.  PMID 19736322  .


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