【紹介文献】
”Human-specific gene ARHGAP11B promotes human-like neocortical development via mitochondrial regulation”
Florio et al., Science. 2015 Mar 27;347(6229):1465-70. doi: 10.1126/science.aaa1975.
Heide et al., Science. 2020 Jul 31;369(6503):546-550. doi: 10.1126/science.abb2401.
Namba et al., Neuron. 2020 Mar 4;105(5):867-881.e9. doi: 10.1016/j.neuron.2019.11.027.
【発表概要】
サルから人間への進化過程において大脳新皮質が拡大するが、これは胎児の皮質形成期に脳室下帯の神経前駆細胞増殖が増幅するためであると考えられている。Huttnerらは基底放射状グリアに発現するヒト特異的遺伝子としてARHGAP11Bを同定した。ARHGAP11BはARHGAP11Aの部分的な重複から生じ、RhoGAP活性を失い、新たな機能遺伝子として生まれ変わっていた。驚くべきことにARHGAP11Bをマウス胎児大脳皮質およびマーモセット胎児で発現させると神経前駆細胞の増殖が促進され、大脳皮質が肥大化し、ヒト様の大脳皮質折り畳みが誘導された。機能解析の結果、ARHGAP11Bはミトコンドリアに局在し、解糖からグルタミン分解への代謝切り替えを誘導していることが明らかになった。以上より、ARHGAP11Bはミトコンドリアの機能制御を介してヒト大脳新皮質の進化的肥大に貢献している可能性が考えられる。
【Summary】
Evolutionary expansion of the human neocortex reflects increased amplification of basal progenitors in the subventricular zone during fetal corticogenesis. Huttner et. al. identified ARHGAP11B as a human-specific gene expressed in basal radial glia. ARHGAP11B arose from partial duplication of ARHGAP11A, lost its RhoGAP activity and was reborn as a novel functional gene. Surprisingly, expression of ARHGAP11B in embryonic mouse and fetal marmoset neocortex promoted basal progenitor generation, enlarged neocortex, and human-like cortical folding. Functional analysis revealed that ARHGAP11B acts in mitochondria to induce metabolic switch from glycolysis to glutaminolysis. Hence, ARHGAP11B may have contributed to evolutionary expansion of human neocortex via mitochondria functional regulation.
発表資料：
(2020.10.29 iPark Science Cafe 53rd)
