2004 Fiscal Year Annual Research Report
24時間制の生理機能統合に関与する時刻依存性リン酸化シグナル
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16700329
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
田丸 輝也 東邦大学, 医学部, 助手 (80291706)
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| Keywords | Circadian / protein kinase / nucelocytoplasmic shuttling / Ubiquitin / clock / BMAL1 |
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| Research Abstract |
主に、哺乳類概日時計のモデル細胞であるFibroblastの系を用いて、時刻依存性リン酸化シグナルのターゲットとして、日周変動性キナーゼp45^<PFK>、ERK等のprotein kinaseおよびその標的の時計蛋白質BMAL1について時計機構における役割を解析した。これまでに、Serum shock処理したNIH3T3 fibroblastにおいて概日周期依存性にBMAL1がリン酸化と核・細胞質問移行制御を受け、その過程で時計発振に必須な「Time-delay」を産み出すことを見出していたが、他の同調シグナルDexamethazoneにおいても同様の結果を見い出した。さらにp45^<PFK>によるBMAL1のリン酸化部位をTof-MSにより決定し、その一部のリン酸化部位置換BMAL1が時計モデル細胞のNIH3T3 fibroblastにおいて核移行できないことを見い出した。したがって、核移行に伴う時計の安定な振動に必須なTime-delay制御にp45^<PFK>が重要な役割を担っていることが示唆された。また、Ubiquitinを安定に過剰発現するFibroblasts株を用いた解析によりBMAL1はUbiquitin化を介した系でturn overを受け、その制御にERKが関っていることを明らかにした。さらにBMAL1のUbiquitin化を介したturn overは、同調時の一過的な急激な活性化の後、明確なcircadian変動を示した。Ubiquitin化に強く関与するERKの活性を阻害するとBmall-luciferase repoterのcircadian rhythmが認められなくなることから、ERKによるリン酸化に依存したBMAL1のUbiquitin化を介したturn overは、細胞時計の同調、時刻発振などに必須な役割を果たしていることが強く示唆された。
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