視交叉上核由来細胞を用いた哺乳類概日リズム発振システムのシミュレーション

• Project/Area Number: 18016033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences
• Principal Investigator: 程 肇 Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences, 研究部門, 主任研究員 (00242115)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥8,200,000 (Direct Cost: ¥8,200,000); Fiscal Year 2007: ¥4,100,000 (Direct Cost: ¥4,100,000); Fiscal Year 2006: ¥4,100,000 (Direct Cost: ¥4,100,000)
• Keywords: 概日リズム / 視交叉上核 / 時計遺伝子 / シミュレーション

Research Abstract

1.SCN由来細胞のmRNAが示す動的反応性の網羅的解析SCN由来細胞のmRNAが示す動的反応性を包括的に解析した。特にPer1::luc導入SCN由来細胞を用いて,トランスクリプトーム解析を行い見出した概日発現振動遺伝子の機能は,細胞複製,遺伝子転写,生体物質代謝,アポトーシズ等細胞活動の多岐にわたっていた。一方,化合物刺激による位相前進や後退時に特異的発現変動を示す遺伝子を抽出して,二つの結果を統合したデータベースを構築した。この中に含まれる全遺伝子78個について,概日リズム形成のコアフィードバックループにより支配されている遺伝子は,ロバストな振動(48個)と迅速な位相変化(48個)という特性を保持しているという仮定に基づき階層的クラスタリングを実施した。明期性の振動を示す二つのクラスターに含まれる遺伝子のプロモータ構造にはCRE及びE boxが高い頻度で存在した。この結果は明期性の振動の維持と迅速な位相シフトにはこの二つのシスエレメントが機能していることを示す。一方,暗期性の振動を示す三つのクラスターの内,一つのクラスターの遺伝子のプロモータには高い頻度でROREと新規配列が存在していた。これらの結果により(1)新規な暗期性転写リズムを支配する転写制御因子,(2)位相が前進または後退時にそれぞれ特異的に活性化される転写ネットワークの存在が明らかになった。さらにこれらの遺伝子を支配する変異体動物の解析を進めた。

Research Products

• [Journal Article] LARK activates post-transcriptional expression of an essentialmammalian clock protein,PERIOD1. (2007)
  • Author(s): Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Green, C.B. Sakaki, Y. and Tei, H.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104 Pages: 1859-1864
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of cell lines derived from the rat suprachiasmaticnucleus. (2007)
  • Author(s): Kawaguchi, S., Shinozaki, A., Obinata, M., Saigo, K., Sakaki, Y., Tei, H.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 355 Pages: 555-561
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bimodal clock gene expression in mouse suprachiasmatic nucleus and peripheral tissues under a 7-hour light and 5-hour schedule. (2007)
  • Author(s): Watanabe, T., Naito, E, Nakao.N, Tei, H., Yoshimura, T., Ebihara, S.
  • Journal Title: J.Biol.Rhythms. 22 Pages: 58-68
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LARK activates post-transcriptional expression of an essential mammalian clock protein, PERIOD1. (2007)
  • Author(s): Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Green, C.B., Sakaki, Y., Tei, H.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 Pages: 1859-1864
• [Journal Article] Establishment of cell lines derived from the rat suprachiasmatic nucleus. (2007)
  • Author(s): Kawaguchi, S., Shinozaki, A., Obinata, M., Saigo, K., Sakaki, Y., Tel, H.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 355 Pages: 555-561
• [Journal Article] Constitutive Expression of the Period1 Gene Impairs Behavioral and Molecular Circadian Rhythms. (2006)
  • Author(s): Numano, R., Yamazaki, S., Umeda, N., Samura, T., Sujino, M., Takahashi, R., Ueda, M., Mori, A., Yamada, K., Sakaki, Y., Inouye, S., Menaker, M., Tei, H.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 Pages: 3716-3721