Molecular dissection of robust and flexible circadian clock and its control of animal physiology

稳健灵活的生物钟的分子解剖及其对动物生理的控制

基本信息

批准号：
17H01442
负责人：
深田吉孝
金额：
$ 27.62万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、時計遺伝子の転写後制御や翻訳・翻訳後制御、さらには根源的な振動子となり得る細胞内レドックス変化など新しい細胞内イベントの日内変動を追究しようと計画した。この目的に沿った研究課題の一つとして、非光情報の伝達経路としてASKキナーゼが体内時計の周期や位相を制御する可能性を調べるため、時計タンパク質PER2とルシフェラーゼとの融合タンパク質を発現するPER2:: Lucノックインマウスを活用し、個々の細胞に内在する時計振動を可視化することを試みた。具体的には、ASKキナーゼの活性を変化させるような刺激がマウス胎児繊維芽細胞時計に与える効果を調べ、この効果が内在性ASKの欠損によって消失するか否かを確認しようと試みた。この目的の遂行には、当研究室が所有している生物発光測定装置をフル稼働しても、非常に数多くの実験条件における発光リズムを効率よく記録するためには実験とデータ解析が追いつかないことが判明した。そこで研究の効率的推進のため、研究計画書に記載した通り、本研究課題の採択直後に高感度生物発光測定装置（中立電機株式会社製）を購入して研究室に設置し、速やかに実験と解析を開始した。その結果、細胞内レドックス状態に応答して細胞リズムが大きく変化することを見出し、細胞内レドックスと概日時計の連関機構への手がかりを得た。

该研究主题计划调查新的细胞内事件的繁殖过程内变化，例如对时钟基因的转录后控制，翻译和翻译后控制，甚至细胞内氧化还原变化，这些变化可能成为基本的振荡器。符合此目标的研究主题之一是调查询问激酶可以作为非光学信息传输途径调节身体时钟的周期和阶段的可能性，我们试图通过使用PER2 :: LUC敲门型小鼠来可视化单个细胞固有的时钟振动，该小鼠表达了观看蛋白Per2和Lucififerpase之间的融合蛋白。具体而言，我们研究了刺激的作用，该刺激改变了ASK激酶对小鼠胚胎成纤维细胞时钟的活性，并试图确认由于内源性询问的不足而消除了这种效果。已经发现，即使我们的实验室拥有的生物发光测量设备是完全运行的，实验和数据分析也无法跟上大量实验条件下的发光节奏的有效记录。因此，如研究计划中所述，为了有效地促进研究，购买并安装了一个高度敏感的生物发光测量设备（由中立电气有限公司制造）（由中立电气有限公司制造），并立即开始实验和分析。结果，我们发现细胞节律对细胞内氧化还原态的响应发生了巨大变化，我们为细胞内氧化还原和昼夜节律时钟之间的连锁机制提供了线索。