鳥類の季節性測時機構の解明

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動物の繁殖、代謝、換羽(毛)などの生理機能は日長の変化によって変化することが知られており、これを光周性と呼ぶ。光周性の脳内制御機構は長年の謎であったが、我々は最近、視床下部内側基底部(MBH)における甲状腺ホルモンの活性化が重要であることを明らかにした(Yoshimura et al., Nature 2003)。この甲状腺ホルモンの活性化には2型脱ヨウ素酵素(Dio2)の光誘導が重要であるが、光誘導は光感受相と呼ばれる限られた時間帯にしか起こらない。つまり、Dio2遺伝子の時刻依存的な光誘導のメカニズムを解明すれば、生物が季節を感知しているメカニズムを解明できる。そこで本研究ではDio2遺伝子のプロモーター解析を行った。まずDio2遺伝子の上流領域約3kbpの塩基配列をinverse PCR法により決定したところ、二つのcAMP responsive element (CRE)配列を発見した。このCRE配列にcAMP responsive element binding protein (CREB)が結合するか否かゲルシフトアッセーにより確認したところ、二つの配列ともCREBが結合することを確認した。また光感受相と光感受相以外の時間のMBHの核抽出物が二つのCRE配列に結合するか検討したところ、どの時間においても核抽出物がCRE配列に結合することを明らかにした。これらの結果からDio2の時刻依存的な光誘導はCREBの存在の有無に起因しないことが判明した。またCREBはリン酸化を受けて転写活性を持つことが知られているので、次にCREBのリン酸化についてpCREBの抗体を用いて検討したが、pCREBの免疫陽性反応は時刻や光刺激に関係なく確認され、CREがDio2の時刻依存的な光誘導には関与していないことが明らかになった。