2015 Fiscal Year Annual Research Report
生体リズムの少数性生物学－生命システムにおけるターンオーバー制御と分子少数性－
| Project Area | Spying minority in biological phenomena -Toward bridging dynamics between individual and ensemble processes- |
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| Project/Area Number |
23115006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上田 泰己 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20373277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大出 晃士 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40612122)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 質量分析 / 絶対定量 / ターンオーバーレート / 分子少数性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、比較的低コピーで機能していると考えられている哺乳類概日時計振動体を構成する転写因子について、その分子少数性を評価し、それらのターンオーバーレートが概日周期長に与える影響について、分子・細胞・個体の各階層で調べることを目指している。
昨年度までに、概日時計振動体を構成すると考えられている全てのクラスの転写制御因子の絶対定量に成功し、具体的な１細胞あたりの分子コピー数として描出することに成功していた。本年度は、そこで検出された分子数変動が真に概日時計依存的なものであることを、概日時計機能を欠くノックアウトマウスを用いて、それらの変動が消失していることを確認することで示した。さらに、絶対定量の感度・正確性を示すために、限られたサンプリングポイントの概日時計タンパク質定量値から、概日時計の位相を正確に予測可能であることを示した。
ターンオーバーレートと概日時計周期長の関係については、網羅的変異体解析から、CRY1タンパク質の安定性と概日周期長が相関することを細胞・個体レベルで示すことに成功した。さらに、より興味深いことに、特定のCRY1領域への変異導入は、CRY1の安定性に大きな影響を与えることなく、概日周期長を顕著に変化させることを見出した。また、2000分子/細胞を下回る非常に少ない発現量を経るPER2タンパク質はCRY1タンパク質との相互作用を介して、マウス個体レベルでの安定した周期長維持に重要であることを示した。これらの結果を元に、分子数（量）が少数個で変動する一見すると不安定な概日時計制御に於いて、タンパク質の修飾・構造変化（質）が安定した発振周期長をもたらす機構を議論するに至った。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Involvement of Ca2+-dependent hyperpolarization in sleep duration in mammals2016
Author(s)
Fumiya Tatsuki, Genshiro A. Sunagawa, Shoi Shi, Etsuo A. Susaki, Hiroko Yukinaga, Dimitri Perrin, Kenta Sumiyama, Maki Ukai-Tadenuma, Hiroshi Fujishima, Rei-ichiro Ohno, Daisuke Tone, Koji L. Ode, Katsuhiko Matsumoto, Hiroki R. Ueda
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Journal Title
Neuron
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Mammalian Reverse Genetics without Crossing Reveals Nr3a as a Short-Sleeper Gene2016
Author(s)
Genshiro A. Sunagawa, Kenta Sumiyama, Maki Ukai-Tadenuma, Dimitri Perrin, Hiroshi Fujishima, Hideki Ukai, Osamu Nishimura, Shoi Shi, Rei-ichiro Ohno, Ryohei Narumi, Yoshihiro Shimizu, Daisuke Tone, Koji L. Ode, Shigehiro Kuraku, Hiroki R. Ueda
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 14
Pages: 662-677
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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