遺伝子導入動物から迫る概日時計の新規構成分子

来自转基因动物的生物钟的新组成分子

基本信息

批准号：
15687002
负责人：
岡野俊行
金额：
$ 17.47万
依托单位：
Waseda University (2005)The University of Tokyo (2003-2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

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。研究代表者らはこれまでに、概日時計の位相が前進する際にニワトリ松果体においてmRNAが誘導される新規分子を同定した。この分子をLCGと命名し、全長cDNAのクローニング・特異的抗体の作成ならびに強制発現系における細胞内局在の解析等を行ったところ、LCGは中心体のマーカーであるγチューブリンと共局在することが分かった。そこで次に、LCGが松果体においてγチューブリンと相互作用する可能性を免疫沈降法を用いて検討した。その結果、LCGとγチューブリンの結合が確認された。これらの結果から、LCGは時刻シグナルにしたがい中心体の活性を制御している分子である可能性が示唆された。LCGの解析と並行し、新しい光同調経路の発見を目指し、新規光受容分子を探索した。その結果、ニワトリゲノム中に、青色光受容タンパク質であるクリプトクロームの類似遺伝子が存在することを見いだした。これをcCRY4と命名し、cCRY4に関する解析を行った。その結果、cCRY4のmRNAは、網膜および松果体などの光感受性の概日時計組織に多く発現しており、培養した松果体細胞中においてmRNA量が光依存的に上昇することが判った。そこで、cCRY4を特異的に認識する抗体を作成し、タンパク質発現を調べたところ、松果体の多数の実質細胞および一部の間質細胞に存在することが判った。さらに、タンパク質発現もmRNAの発現量と同様の光依存的変動を示すことや、分画した細胞抽出液の水溶性画分中にcCRY4が検出されることがわかった。これらの結果から、cCRY4は光感受性の概日時計組織において青色光を受容する新規の光受容分子であり、ピノプシン等をはじめとする既知の光受容分子とは全く異なる光情報伝達経路に関与している可能性が強く示唆された。

该研究是根据申请表中列出的研究实施计划进行的，并获得了以下结果。研究人员先前已经鉴定出新的分子，其中昼夜节律钟相进展时，在鸡松果腺中诱导mRNA。该分子命名为LCG，并将全长cDNA克隆，产生特定的抗体，并分析强制表达系统中的亚细胞定位，发现LCG与中心体的标志物γ-微管蛋白共定位。因此，使用免疫沉淀检查了松果体中LCG与松果体中γ-微管蛋白相互作用的可能性。结果，确认LCG和γ-微管蛋白之间的结合。这些结果表明，LCG可能是根据时间信号调节中心体活性的分子。与LCG分析同时，我们搜索了新的光感受器分子，目的是发现新的光键途径。结果，我们发现鸡基因组中存在类似的蓝色光蛋白质加密基因。该命名为CCRY4，并进行了CCRY4的分析。结果，发现CCRY4 mRNA在光敏性昼夜节律组织（例如视网膜和松果体）中高度表达，并且以光依赖性方式在培养的松果体细胞中的mRNA量增加。因此，一种特异性识别CCRY4并检查了蛋白质表达的抗体，发现它存在于许多实质细胞中，以及松果体中的一些基质细胞。此外，发现蛋白质表达也表现出与mRNA表达水平相似的光依赖性变化，并且在分馏细胞提取物的水溶性馏分中检测到CCRY4。这些结果强烈表明CCRY4是一种新型的光感受器分子，在光敏的昼夜节律组织中接受蓝光，并且可能与已知的光感受器分子（如Pinopsin）中的完全不同的光引起的途径有关。