The microcephaly ASPM gene is expressed in proliferating tissues and encodes for a mitotic spindle protein

Primary autosomal recessive microcephaly(MCPH)の最も多い原因は神経発生制御に関わるASPM遺伝子に見られる突然変異のようである。 この遺伝子は、2つのN末端カルポニンホモロジー(CH)ドメインと、アクチン結合細胞骨格やシグナル伝達タンパク質に共通するカルモジュリン結合IQドメインのブロックを含むと予測される。 これまでのマウスでの研究から、ASPMは発達中の脳で優先的に発現していることが示唆されている。 我々の解析では、ASPMは胎児および成体組織で広く発現し、悪性細胞で発現が上昇することが明らかになった。 IQモチーフの数が異なるASPMアイソフォームをコードするいくつかのalternatively spliced variantsが同定された。 ASPMの主要な転写産物は81のIQドメインを持ち、そのほとんどが高次繰り返し(HOR)構造に編成されている。 もう一つの顕著なスプライシング形態は、エクソン18のインフレーム欠失を含み、HORに組織化されていない14個のIQドメインをコードしている。 この変異体はマウスで保存されている。 また、CHドメインとIQモチーフの一部を欠くスプライシングバリアントも検出され、潜在的に異なる機能を持つアイソフォームの存在が示唆された。 ヒトASPMの生化学的機能を解明するために、ASPMのN末端とC末端に対するペプチド特異的な抗体を開発した。 この抗体は、ヒトおよびマウスの培養細胞から得たタンパク質のウエスタン分析において、予測されるASPMアイソフォームに対応する移動度を持つバンドを検出した。 ヒト培養細胞を抗体で免疫染色したところ、ASPMは有糸分裂時に紡錘体極に局在していることが明らかになった。 このことから、MCPHはASPMの変異による皮質前駆細胞の有糸分裂紡錘体の制御障害の結果であることが示唆された。

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