鳥類および哺乳類における概日時計の自己発振と光同調の分子メカニズム

鸟类和哺乳动物生物钟自振荡和光学夹带的分子机制

• 批准号: 13740478
• 负责人: 岡野 俊行
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740478/
• 关键词: 松果体; ニワトリ; ヒートショックタンパク質; サーカディアンリズム; グルコース; 時計遺伝子; 光受容; 転写因子; 概日リズム; 転写抑制; MAPキナーゼ; リン酸化

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。1.動物における光依存的転写調節に関わる遺伝子配列(光応答エレメント)は未だ同定されていない。そこで、初年度にひき続き、光に応答するピノプシン遺伝子のプロモータに着目し、ニワトリ松果体細胞を用いた転写アッセイによる解析を行った。その結果、18塩基からなる光応答エレメントを同定することに成功した。このエレメントには時刻情報の入力配列であるCACGTG型のE-box配列が含まれていたことから、松果体をはじめとする動物の光感受性時計細胞においては、光情報と時刻情報がE-box配列において統合されている可能性が強く示唆された。さらに、ゲルシフト解析の結果、この光応答エレメントに作用する因子は、肝臓等の種々の臓器に発現する転写抑制因子であることがわかった。光応答エレメントの解析と並行して、ニワトリ松果体において光応答するピノプシン以外の遺伝子を探索した結果、Hsp90遺伝子の転写が光刺激により顕著に増大することが判明した。2.新規時計関連分子の同定を目指して、時計発信系を内包するモデル培養細胞(rat-1細胞)を用い、時計遺伝子のリズム発現に関わる因子を探索した。その結果、rat-1細胞をグルコースにより刺激することによって、Per1をはじめとする時計遺伝子の発現量が一過的に減少し、それに続いて概日リズムを示すことを発見した。さらに、種々の薬剤を用いた解析の結果、グルコースによるリズム誘導減少には新たな遺伝子の転写が関与していることが示唆された。そこで次に、グルコースによるリズム誘導の分子メカニズムを知るための手がかりを得るために、マイクロアレイ解析によりグルコース応答遺伝子を検索した。その結果、時計遺伝子の発現を制御する分子の候補としてVdupおよびTieg1遺伝子を同定することができた。

Submit the application form に to record the <s:1> research implementation plan に along the って research を to carry out <s:1>, and below to record the <s:1> results を to た. 1. Animals に お け る light dependent of planning write adjust に masato わ る heritage 伝 with sequence (light 応 answer エ レ メ ン ト) は だ not be さ れ て い な い. そ こ で, at the beginning of year に ひ き 続 き, light に 応 answer す る ピ ノ プ シ ン posthumous son 伝 の プ ロ モ ー タ に mesh し, ニ ワ ト リ pineal cells を using い た planning write ア ッ セ イ に よ る parsing line を っ た. Youdaoplaceholder0 そ result, 18-base らなる らなる light 応 answer エレメ する トを agree する する とに successfully た た. こ の エ レ メ ン ト に は moment intelligence の go into force で あ る CACGTG type の E - box with column が containing ま れ て い た こ と か ら, the pineal gland を は じ め と す る animals の optical susceptibility meter cell に お い て は, light と moment intelligence が E - box with column に お い て integration さ れ て い る strong possibility が く in stopping さ れ た. さ ら に, ゲ ル シ フ ト analytical の results, こ の light 応 answer エ レ メ ン ト に role す る crucial factor は, liver etc. の kind 々 の viscera に 発 now す る planning write inhibitory factor で あ る こ と が わ か っ た. Light 応 answer エ レ メ ン ト の parsing と parallel し て, ニ ワ ト リ pineal に お い て light 応 answer す る ピ ノ プ シ ン outside の heritage 伝 son を explore し た results, traces of Hsp90 伝 son の planning write が light stimulate に よ り 顕 に raised large す る こ と が.at し た. 2. The new gauge meter masato の even molecules with fixed を refers し て, hour meter 発 letter department を insourcing す る モ デ ル cultured cells (cells in rat - 1) を い, hour meter but 伝 の リ ズ ム 発 now に masato わ る factor を explore し た. そ の results, rat - 1 cell を グ ル コ ー ス に よ り stimulus す る こ と に よ っ て, Per1 fires our を は じ め と す る chronometer heritage 伝 son の 発 now quantity が に reduce し, そ れ に 続 い て almost daily リ ズ ム を shown す こ と を 発 see し た. さ ら に, kind of 々 の 薬 tonic を い た analytical の results, グ ル コ ー ス に よ る リ ズ ム induced decrease に は new た な posthumous son 伝 の planning write が masato and し て い る こ と が in stopping さ れ た. そ こ で に, グ ル コ ー ス に よ る リ ズ ム induced molecular メ の カ ニ ズ ム を know る た め の hand が か り を have る た め に, マ イ ク ロ ア レ イ parsing に よ り グ ル コ ー ス 応 a heritage 伝 son を 検 cable し た. そ の results, hour meter but 伝 の 発 now を suppression す る molecular の alternate と し て Vdup お よ び Tieg1 heritage 伝 を son be す る こ と が で き た.

项目成果

Doi, M: "Light-dependent changes in the chick pineal temperature and the expression of cHsp90α gene : A potential contribution of in vivo temperature change to the photic-entrainment of the chick pineal circadian clock"Zool.Sci.. 19. 633-641 (2002)

Doi，M：“小鸡松果体温度和 cHsp90α 基因表达的光依赖性变化：体内温度变化对小鸡松果体昼夜节律钟的光夹带的潜在贡献”Zool.Sci.. 19. 633- 641（2002）

Sanada, K: "Mitogen-activated protein kinase phosphorylates and negatively regulates basic helix-loop-helix-PAS transcription factor BMAL1"J.Biol.Chem.. 277. 267-271 (2002)

Sanada, K：“丝裂原激活蛋白激酶磷酸化并负调节碱性螺旋-环-螺旋-PAS 转录因子 BMAL1”J.Biol.Chem.. 277. 267-271 (2002)

Nakamura, A: "Regulatory mechanism for the stability of the meta II intermediate of pinopsin."J. Biochem.. 129. 329-334 (2001)

Nakamura, A：“松菌素元 II 中间体稳定性的调节机制。”J.

Okano, T: "Cloning of mouse BMAL2 and its daily expression profile in the suprachiasmatic nucleus : A remarkable acceleration of Bmal2 sequence divergence after Bmal gene duplication."Neurosci. Lett.. 300. 111-114 (2001)

Okano, T：“小鼠 BMAL2 的克隆及其在视交叉上核中的日常表达谱：Bmal 基因复制后 Bmal2 序列分歧的显着加速。”Neurosci。