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

阐明uORF因生理微温变化介导的生物钟相位控制机制

• 批准号: 22K15274
• 负责人: 三宅 崇仁
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15274/
• 关键词: 体内時計; 発現制御機構; 翻訳; 体温; uORF

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。

Modernization is accompanied by the increase of chronic time difference, service, etc., internal time, external environment, poor coordination, and the rise of living habits. The position of biochronometer is consistent with that of external environment. In particular, mammals are classified as thermostats, and their body temperatures are constant at four or six o'clock. The central chronometer of body temperature is divided into three parts: the upper part of the optic chiasm is regulated, the whole body is dispersed, and the upper part of the optic chiasm is regulated. 1-3℃, micro-amplitude, temperature, biochronometer, influence, molecular, status quo The background of this study is that it focuses on mRNA expression, gene expression, molecular expression and control mechanism of in vivo chronology after gene expression. The speed control mechanism of the turnover process is important. The upstream open reading frame (uORF) is used to control the vibration of the internal timer. The speed control mechanism of the turnover process is important. This study begins with the study of the significance of in vivo timer oscillation, body temperature oscillation, Per2 emission and biological timer control.

项目成果

微小な温度変化がもたらすmRNA翻訳速度調節と概日時計制御

微小温度变化带来的mRNA翻译速率调节和生物钟控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 三宅崇仁;井ノ上雄一;土居雅夫
• 通讯作者: 土居雅夫

全身の体内リズムを調和させるRNA配列の発見―体温の日内変化に合わせてしなやかに調和させる―

发现协调全身节律的RNA序列 - 根据体温的昼夜变化灵活协调 -

体内リズムの時刻合わせ役 新たなＲＮＡ配列発見

发现有助于设定内部节律时间的新 RNA 序列

生理的な微小温度変化がもたらすmRNA翻訳速度調節を介した概日時計制御機構

生理微温变化带来的mRNA翻译速率调节介导的生物钟控制机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 三宅崇仁;井ノ上雄一;土居雅夫
• 通讯作者: 土居雅夫

Minimal upstream open reading frame of Per2 mediates phase fitness of the circadian clock to day/night physiological body temperature rhythm

Per2的最小上游开放阅读框介导生物钟对昼夜生理体温节律的相位适应性

• DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112157
• 发表时间: 2023
• 期刊: Cell Reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: Miyake Takahito;Inoue Yuichi;Shao Xinyan;Seta Takehito;Aoki Yuto;Nguyen Pham Khanh Tien;Shichino Yuichi;Sasaki Junko;Sasaki Takehiko;Ikawa Masahito;Yamaguchi Yoshiaki;Okamura Hitoshi;Iwasaki Shintaro;Doi Masao
• 通讯作者: Doi Masao