2007 Fiscal Year Annual Research Report
体内時計の同調・発振・出力機構を制御・統合する蛋白質修飾システム
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18500300
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
田丸 輝也 Toho University, 医学部, 助教 (80291706)
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| Keywords | circadian / clock / ubiquitin / phosphorylation / transcription |
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| Research Abstract |
時計モデル細胞を同調/リセットシグナル(Dexamethazone;Dex)でパルス処理する際、リン酸化をERK,CKI等のキナーゼ、ユビキチン化蛋白質分解の阻害剤(MG132)で処理した。その影響をBMAL1時計蛋白質の時間変化/阻害剤無しのコントロールとの比較として解析した。核細胞質局在について、コントロールでは、同調処理15分で、BMAL1は同調した核局在を示した(BMAL1同調反応)のに対して、MG132添加した細胞群では、核細胞質局在パターンが同調しておらず、単一細胞レベルでの時計の位相がずれていた。また同調処理によってBMAL1の迅速なユビキチン化が認められたが、ERK/CKIの可逆的キナーゼ阻害剤を添加するとユビキチン化が顕著に阻害された。さらに、BMAL1が制御する時計遺伝子であるPer2-プロモータ下流のルシフェラーゼ活性を指標として、時計発振リズム(Per2/Luc-reportingリズム)をリアルタイムモニタリングした。すると、コントロールでは正常なリズムがみられるが、可逆的阻害剤であるMG132処理した細胞は、リズムの振幅が著し減少し、速やかな減衰が認められた。また、BMAL1の核細胞質局在パターンは同調処理後(たとえば24時間後)においても同調していなかった。これらの結果から、MG132が阻害するユビキチンプロテアソーム系を介した蛋白質(おそらくBMAL1等)の分解が、細胞間で同調した体内時計のリズムの発振/継続に重要な寄与をしていることが示唆された。(投稿準備中)また、米国UCIとの共同研究によって、BMAL1のAcety1化の概日変動と軽写抑制因子CRYとの結合、核内でのクロマチンリモデリングにおける時計システム重要な役割を示した(Nature2007)。
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