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概日リズム形成における時計タンパク質CRY2のリン酸化依存的な分解制御

昼夜节律形成中时钟蛋白 CRY2 的磷酸化依赖性降解控制

基本信息

批准号：
10J08444
负责人：
平野有沙
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

CRYタンパク質は、E-boxを介した時計遺伝子の転写活性化を強力に阻害することにより、概日時計の発振において中枢的な役割を果たす。マウスのCRY2は、557番目のセリン残基(Ser557)のリン酸化に依存してプロテアソーム系を介した分解制御を受ける。本研究は、Ser557をAla置換した変異マウス(S557A-CRY2ノックインマウス)を用い、CRY2のSer557リン酸化の時計発振における役割を解明すると共に、CRYをユビキチン化する新規E3リガーゼの同定を目指した。本年度は、Fbxl3ノックアウトマウスとS557A-CRY2ノックインマウスを交配した二重変異マウスを作製してマウス行動リズムへの影響を調べたが、Fbxl3ノックアウトマウスと二重変異マウスとの間に有意な行動リズム周期の差は観察されなかった。一方、FBXL3の相同タンパク質で機能未知のFBXL21に着目し、FBXL21がCRYをユビキチン化してCRYの安定性を制御する可能性を検証した。Fbxl3/Fbxl21ダブルノックアウトマウスではFbxl3ノックアウトマウスが示す周期長の延長が大きく緩和された。重要なことに、一部のダブルノックァウトマウスは、恒暗条件に移してから数週間のうちに行動リズムが消失するという顕著なリズム異常を示した。マウスの行動実験と並行して生化学的な解析を進め、FBXL3はCRYの分解を促進するのに対して、FBXL21はCRYを安定化することを見出した。さらに、FBXL3がプロテアソーム系分解の標的となるユビキチン鎖をCRYに付加するのに対し、FBXL21は異なるユビキチン鎖を付加することを明らかにした。これらの結果から、FBXL3とFBXL21による拮抗的な作用は概日時計が安定な振動を維持するのに必須であると結論づけた。本研究成果を筆頭著者としてまとめ、Cell誌に受理された。

CRY is the key to the quality and E-box of the time clock. It is the key to the activation of the time clock. It is the key to the vibration of the time clock. The amino acid sequence of CRY2 and Ser 557 depends on the molecular structure of CRY2 and Ser557 In this study, Ser557 Ala substitution was used, CRY 2 Ser 557 was used, CRY 2 was used, CRY2 Ser 5557 was used, CRY2 was used, CRY2 Ser 5557 was used, CR This year, Fbxl 3 To verify the possibility of FBXL21 with CRY stability control and FBXL3 identity and unknown function. Fbxl3/Fbxl21 Important, a part of the action, a constant dark condition, a few weeks of action, a few weeks of abnormal behavior The analysis of FBXL3 CRY and FBXL21 CRY was carried out in parallel. The FBXL3 is the target of the system decomposition, and the FBXL21 is the target of the system decomposition. The results show that FBXL3 and FBXL21 have antagonistic effects on the stability of the system. The results of this study were written by authors and accepted by Cell.