Per1過剰発現動物を疾患モデルとした概日リズム光同調失調の発症機構の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15016025
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 程 肇 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (00242115)
• Keywords: 概日リズム / 時計遺伝子 / Period1

Research Abstract

生物には概日リズムとよばれる、行動や生化学的活動を支配する24時間に近い周期を持つ活動リズムが見い出される。哺乳類の場合、概日時計中枢は脳視床下部の視交叉上核(SCN)に存在し、SCNの日周性を伴った神経活動出力、或いは、液性因子の分泌により末梢組織を支配して概日リズムを形成している。リズム障害の発症機構の詳細な解明と治療法や治療薬の開発には、(1)概日時計中枢と末梢組織の計時情報の細胞レベルでの簡便な計測系、及び、(2)ヒトの概日リズム障害の有用な疾患モデルの利用が必須であると考えられる。哺乳類の時計遺伝子Period1(Per1)とPer2の転写翻訳産物量は、マウスSCNで明暗及び恒暗条件下、明期で高く暗期に低い自律的な日周変動を示した。そこでPer1とPer2の発現をin vitroでモニターするためにPer1::lucとPer2::luc融合遺伝子をマウス繊維芽細胞NIH3T3に形質転換し、Iuciferase発現日周リズムを誘導する培養方法及び条件を決定した。Per1::luc及びPer2::lucいずれの安定導入細胞においても、フォルスコリン、デキサメタゾン、フォルボールエステル刺激により、Per1とPer2の発現概日振動を誘導できた。Per1の発現概日振動には、プロモータ上に存在する5つのE box配列が必須であった。しかし、フォルスコリンとフォルボールエステルでのPer1の一過的発現誘導には、プロモータ上に存在する4つのCre配列のうち、第3のCreだけが必要であったが、デキサメタゾンによる誘導には他のCre配列も機能していた。一方、Per2はフォルスコリン、デキサメタゾン、フォルボールエステルにより一過的に誘導されないが、その発現概日振動にはプロモータ上に存在するE boxに似た配列が必要であった。

Research Products

• [Publications] Herzog ED, Aton SJ, Numano R, SakakiY, Tei H: "Related Articles, Links Abstract Temporal precision in the mammalian circadian system: a reliable clock from less reliable neurons."J Biol Rhythms.. 19. 35-46 (2004)
• [Publications] Kojima, S., Hirose, M., Tokunaga, K., Sakaki.Y., Tei.H.: "Structural and functional analysis of 3'-untranslated region of mouse Period 1 mRNA"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 301. 1-7 (2003)