酸素を基軸とする生物リズムの分子基盤に迫る
Publicly Offered Research
| Project Area | Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life |
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| Project/Area Number |
15H01395
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉種 光 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70569920)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | シグナル伝達 / 脳・神経 / 行動学 / ストレス / 概日時計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
概日時計の自律的な発振や外界シグナルへの時刻同調メカニズムにおいて、時計タンパク質の翻訳後修飾は極めて重要な役割を果たす。我々は、時計タンパク質CLOCKとBMAL1が時刻依存的なリン酸化制御を受け、DNA結合能や安定性が巧妙に制御されていることを明らかにした。最近では、CLOCK-BMAL1複合体をリン酸化するキナーゼとしてJNKとCaMKIIを同定し、いずれも概日時計の環境適応に必須なシグナルセンサーとして働く可能性を報告した。本研究ではMAPKシグナルの上流因子ASKファミリーに着目した研究を展開した。ASK1-3遺伝子の3重欠損マウス(TKO)を利用し、初年度にはTKOマウスの輪回し行動測定を行い、夜間の光照射に対する行動リズムの位相や周期の制御に異常が見られることを報告した。さらに、ASKを介した細胞内シグナルは生物時計に強い影響を与える可能性が考えられたため、ASK-TKOマウス由来のマウス線維芽細胞を樹立した。この実験では、細胞リズムの可視化を目的として時計タンパク質PER2にルシフェラーゼが融合したPER2::Lucマウスを利用し、このマウスとASK-TKOマウスとを交配して細胞を樹立した。本年度には、この細胞株を利用して、ASKの活性変化が実際に培養細胞の時計振動に対して強い影響を与えるか否かを観察した。まず、レドックス状態の変化を模倣して培養培地の浸透圧を変化させると、ASK活性の上昇または下降に伴って、細胞時計のリズム位相が変化した。さらに、ASK活性を恒常的に上昇または下降させると、細胞時計のリズム周期が短周期化または長周期化することが判明した。実際に、細胞のレドックス状態を変化させた場合にも同様な時計の周期と位相の変化が観察された。さらに重要なことに、これらの刺激に伴う細胞時計への影響は、ASK-KO細胞では見られなくなることを示した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(56 results)
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[Journal Article] The chondrocyte clock gene Bmal1 controls cartilage homeostasis and integrity2016
Author(s)
Michal Dudek, Nicole Gossan, Nan Yang, Hee-Jeong Im, Jayalath PD Ruckshanthi, Hikari Yoshitane, Xin Li, Ding Jin, Ping Wang, Maya Boudiffa, Ilaria Bellantuono, Yoshitaka Fukada, Ray P. Boot-Handford, and Qing-Jun Meng.
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Journal Title
The Journal of Clinical Investigation
Volume: 126
Issue: 1
Pages: 365-376
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] The chondrocyte clock gene Bmal1controls cartilage homeostasis and integrity2016
Author(s)
Michal Dudek, Nicole Gossan, Nan Yang, Hee-Jeong Im, Jayalath Ruckshanthi, Hikari Yoshitane, Xin Li, Yoshitaka Fukada, Ray Boot-Handford, Qing-Jun Meng: Dudek M, Gossan N, Yang N, Hee-Jeong Im, Jayalath Ruckshanthi, Hikari Yoshitane, Xin Li, Yoshitaka Fukada, Ray Boot-Handford, Qing-Jun Meng
Organizer
Society for Research on Biological Rhythms 2016
Place of Presentation
Innisbrook Golf Resort (USA Florida)
Year and Date
2016-05-22
Related Report
Int'l Joint Research
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