生理的微小温度変化によるuORFを介した生物時計位相制御メカニズムの解明

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現代化に伴い増えた慢性時差勤務等は、体内時計と外部環境サイクルとの間に同調不良を生み、それが生活習慣病リスク上昇の起因のひとつとなっている。しかし、外部環境サイクルによる生物時計の位相合わせの仕組みには未だ不明な点が多い。特に、われわれ哺乳類は恒温動物に分類されるが、その体温は四六時中一定ではなく、1日に1回ゆるやかに変化する概日リズムを有することが知られている。体温の概日リズムは脳の中枢時計である視交叉上核が規定しており、全身に散らばる37兆個の細胞のリズムを整えるために必要だと考えられている。しかし、このたった1-3℃という微細な幅で振動する体温のリズムが、生物時計にどのような影響を与えるのか、その分子メカニズムはほとんどわかっていないのが現状である。その背景には、これまでの体内時計の研究では主にmRNA転写を介した遺伝子発現制御に注目が集まり、転写後の体内時計分子発現制御機構、とくにタンパク質合成過程である翻訳に関してはほとんど研究されてこなかった経緯がある。翻訳過程の速度制御を行う重要なエレメントの一つにupstream open reading frame（uORF）が知られているが、体内時計の振動制御にuORFを介した翻訳速度調節機構が関わるかどうかは明らかではなかった。そこで本研究では、体内時計コア振動子に着目し、体温振動がPer2発現量や生物時計を制御するメカニズムの解明およびその細胞・臓器・動物個体レベルでの意義を明らかにするための研究を開始した。