2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18592055
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
大西 芳秋 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命機能工学研究部門, 主任研究員 (60233219)
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| Keywords | 転写 / クロマチン / 生物時計 |
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| Research Abstract |
生体における概日リズムといわれる約24時間周期の活動リズムを支配するマスター時計は、脳内視床下部の視交差上核(SCN)に存在しており、時計遺伝子(Per1,Per2,Per3,Cryl,Cry2,Clock,Bmal1,CK Iε,CKIδ,Dec1,Dec2)によるフィードバックループにより調節されている。しかしながら、多くの時計遺伝子は、脳はもとより、その他の末梢組織においても発現している。また末梢組織や細胞を用いた実験から、これら組織や細胞のみを用いても24時間のリズムを持った遺伝子の発現が観察される事より、末梢にも中枢時計と類似の機構(末梢時計)が存在している事が考えられている。本年度の研究課題において、唾液腺細胞(HSG)をグルココルチコイド刺激する事によりBmal1遺伝子の発現が概日リズムを持って発現することがRT-PCRにより観察され、HSG細胞において末梢時計機構が機能している事が示唆された。このBMAL 1により転写活性化される主要時計遺伝子の1つであるPer2遺伝子の転写調節機構を解析したところ、 BMAL:CLOCKによるE2-boxを介した転写活性化以外にE4BP4による転写抑制が必要であることを明らかにした。この転写抑制機構に機能している遺伝子調節領域は、Per2遺伝子プロモーター下流に存在していることが、NIH373細胞を用いてクロマチンレベルで証明された。この領域はヒトを含めた多くの哺乳類に保存されており、HSG細胞においても機能していることが示唆された。またE4BP4は細胞内においてBMAL:CLOCKの抑制因子であるPER2やCRY2と複合体を形成していることが判明し、このE4BP4による転写抑制機構には、 PER2やCRY2といった転写抑制因子との協調作用のあることが新たに示唆された。
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