概日時計の温度補償性メカニズムの解析

生物钟温度补偿机制分析

• 批准号: 12J09660
• 负责人: 畠山 哲央
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09660/
• 关键词: 生物物理; 概日時計; 温度補償性

昨年度は、第一年度に新規に見出した温度補償性メカニズムであるEnzyme-limited competitionを一般化する事に成功し、温度補償性以外にも生体内リズムの周期の頑健性(化学物質の濃度変化に対するリズムの周期の頑健性(栄養補償性)など)も同様のメカニズムで説明できる事を解明した。更に、外部環境変動に対する周期の頑健性と位相の可塑性の間に、ある種の関係式が成立することを見出した。この関係式は生化学振動子一般に普遍的に適応できる事が期待できる。さらに、前述のenzyme-limited competitionの考え方を発展させ、他の生物学的な現象への適応を試みた。具体的な例として、Long-term potentiation (LTP)の際、神経細胞がいかに細胞レベルで蛋白質のリン酸化状態として記憶を維持するかという問題について、特に注目し研究をおこなった。従来のLTPのモデルでは、安定な状態として外部から受けた刺激に関しての記憶を埋め込むという考え方が一般的であった。それに対して、基質間での酵素の取り合いがあるような状況下において、非常に遅い動的な緩和過程に記憶を埋め込む事が可能である事を見出した。これは、今までの細胞の記憶の考え方とは一線を画するコンセプトであり、今後、理論と実験の両面で発展していく事が期待される。

In the first and second years of the new regulation, the temperature compensation mechanism was introduced, and the Enzyme-limited competition mechanism was generalized. In addition to the temperature compensation mechanism, the cyclic robustness of the organism (the cyclic robustness of the chemical substance concentration change) was explained. Furthermore, the relationship between the robustness of the external environment and the plasticity of the phase is established This relationship is a general and universal one for biochemical vibration. In addition, the aforementioned enzyme-limited competition has been developed, and other biological phenomena have been tested. Specific examples include: Long-term potentiation (LTP), cell acidification, protein acidification, memory maintenance, and special attention. In the future, the LTP will be stable and stable, and the external stimulus will be related to the memory. In the middle of the day, the enzyme in the matrix is selected, and in the middle of the day, the memory is stored, and in the middle of the day, the memory is stored. The memory of cells in the present and future is expected to develop in the future.

项目成果

概日時計システムにおける頑健性と可塑性

生物钟系统的稳健性和可塑性

• 发表时间: 2014
• 作者: 畠山哲央;金子邦彦;畠山哲央
• 通讯作者: 畠山哲央

酵素競合律速による温度補償性メカニズム

由于酶竞争性限速而产生的温度补偿机制

• 发表时间: 2012
• 作者: 畠山哲央; 金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦

Temperature compensation of biological clocks by "enzyme-limited competition"

通过“酶限制竞争”实现生物钟的温度补偿

• 发表时间: 2012
• 作者: TS Hatakeyama;K Kaneko
• 通讯作者: K Kaneko

生化学反応系における複合的酵素反応の機能

生化反应系统中复杂酶促反应的功能

• 发表时间: 2014
• 作者: 畠山哲央;金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦

Enzyme-limited completionによる生化学振動子の周期の温度補償性

通过酶限制完成对生化振荡器周期进行温度补偿

• 发表时间: 2012
• 作者: 畠山哲央; 金子邦彦
• 通讯作者: 金子邦彦