古代遺伝子が制御する脳のしわの進化メカニズムを解明(Scientists Reveal Mechanism behind Evolution of Brain Folds Regulated by Ancient Gene)

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2026-10-13 中国科学院(CAS)

中国科学院昆明動物研究所の研究チームは、ヒトの脳に特徴的な大脳皮質のしわ(脳回・脳溝)が進化する仕組みに、古くから存在する遺伝子 CCNB1IP1 が関与することを明らかにした。マウス、ツパイ、マーモセット、マカクザル、ヒトの胎児期大脳皮質の遺伝子発現を比較した結果、CCNB1IP1の発現量は進化の過程で段階的に増加し、ヒトで最も高くなることが判明した。また、発現量の上昇を促す調節配列「CRE1」を特定した。さらに、CCNB1IP1を導入したマウスでは、本来しわの少ない大脳皮質にひだ状の構造が形成され、学習・記憶能力の向上も行動実験で確認された。これらの結果は、新しい遺伝子の出現だけでなく、古代から保存された遺伝子の発現制御の変化も、ヒトの脳の進化に重要な役割を果たすことを示している。神経発達障害の原因解明にもつながる成果である。

<関連情報>

CCNB1IP1の調節進化は、霊長類における皮質のサイズと折り畳みの段階的な増加の根底にある CCNB1IP1 regulatory evolution underlies gradual increases in cortical size and folding in primates

Ting Hu, Pengcheng Ma, Yifan Kong, Yulian Tan, Xuelian Sun, Jianhong Wang, Kun Xiang, Bingyu Mao, Qingfeng Wu, Soojin V. Yi & Lei Shi
Nature Genetics  Published:29 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41588-026-02773-x

古代遺伝子が制御する脳のしわの進化メカニズムを解明(Scientists Reveal Mechanism behind Evolution of Brain Folds Regulated by Ancient Gene)

Abstract

The gradual expansion and folding of the cortex are key factors in human cognitive evolution, yet their molecular underpinnings remain not well understood. Here we identify cyclin B1 interacting protein 1 (CCNB1IP1) gene as a key regulator of human brain evolution using tree shrew as an outgroup. In primates, CCNB1IP1 acquired brain expression and gradually increased its expression during evolution, mirroring the increase of cortical size and folding. Comparative analysis of cis-regulatory elements reveals evolutionary changes underlying the increase of CCNB1IP1 expression. Overexpression of CCNB1IP1 affects the cell cycle, increasing the abundance of basal progenitors and neurons. Mechanistically, we demonstrated that CCNB1IP1 represses the transcription factor E2F1 through the ubiquitin-mediated degradation pathway. Moreover, CCNB1IP1 knock-in can develop cortical folding in otherwise smooth mouse brains. These findings reveal that evolutionary changes in CCNB1IP1 expression have contributed to the enlargement and folding of the primate cortex.

細胞遺伝子工学
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