ラット概日リズムの光同調におけるBITのチロシンリン酸化の役割

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670122
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 奥村 宣明 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (20224173)
• Keywords: 概日リズム / BIT / SHPS-1 / 視床下部 / チロシンリン酸化

Research Abstract

哺乳類の視床下部視交差上核(SCN)には約24時間周期で発振する概日時計が存在し、これが明暗周期などの外界からの影響を受けて環境に同調した24時間周期のリズムを発生し、これが行動や代謝の概日リズムを作り出している。我々はこれまでに、概日時計の光による同調のメカニズムについて解析をおこない、網膜への光刺激に応答して視床下部視交差上核におけるBIT/SHPS-1のチロシンリン酸化が亢進すること、またこれが概日リズムの光同調に関与することを明らかにした。そこで、さらにそのin vivoでのリン酸化について検討したところ、光照射によって網膜でチロシンリン酸化が亢進すること、寒冷暴露によって視床下部の種々の神経核においてチロシンリン酸化が亢進することなどが明らかになった。これらは、グルタミン酸受容体グルタミン酸を介した反応であり、SCN以外の細胞においても様々な神経細胞においてその活動に伴ってBIT/SHPS-1のチロシンリン酸化が亢進することが明らかになった。
さらに、BIT/SHPS-1の神経細胞における分子機構を明らかにするために、BIT/SHPS-1と結合するタンパク質の精製と解析を行った。その結果、クラスリン重鎖とそのアダプターであるAP-2複合体が結合していることが明らかになった。これらはエンドサイトーシスに関与するタンパク質であり、実際BIT/SHPS-1はCOS細胞中でエンドサイトーシスによって細胞内に運ばれ、リソゾームに輸送されることが明らかになった。この結果から、シナプス部位において、BIT/SHPS-1の量がエンドサイトーシスによる調節を受けていることが示唆された。BIT/SHPS-1と結合するタンパク質は他にも見つかっており、現在解析中である。

Research Products

• [Publications] Y.Nakahata, N.Okumura, et al.: "Stimulation of BIT induces circadian phase shift of locomotor activity in rats"Brain Res.. 976. 194-201 (2003)
• [Publications] K.Nagai et al.: "Possible role of L-carnosine in the regulation of blood glucose through controlling autonomic nerves"Exp.Biol.Med.. 228. 194-201 (2003)
• [Publications] J.Hamada, N.Okumura, et al.: "Tyrosine phosphorylation of BIT on photic stimulation in the rat retina"FEBS Lett. 557. 204-208 (2004)
• [Publications] 奥村宣明, et al.: "自律神経系による代謝調節"日本臨床. 61. 259-264 (2003)
• [Publications] 奥村宣明, 永井克也: "二次元ゲル電気泳動"ゲノミクス・プロテオミクスの新展開(エヌ・ティー・エス社). (印刷中). (2004)