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2008 Fiscal Year Annual Research Report

概日時計システムにおける時計タンパク質の分解タイミングの決定機構

Research Project

Project/Area Number 19044010
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

深田 吉孝  The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (80165258)

Keywords概日時計 / 蛋白質キナーゼ / リン酸化 / 分解シグナル / プロテアソム / CRY2 / CLOCK / 転写調節
Research Abstract

約1日周期の生物リズムを生み出す概日時計は、一群の時計遺伝子の転写・翻訳を介したフィードバクループにより形成されている。そのため、多くの時計遺伝子の転写は時刻依存的に制御され、その翻訳産物である時計タンパク質は約24時間周期で増減を繰り返す。我々は、このリズミックな転写において、強力な負の制御因子であるCRY2が時刻依存的に「複数のタンパク質キナーゼによる多段階リン酸化」を受け、プロテアソーム系によって分解されることを世界に先駆けて報告した。本年度は、CRY2の多段階リン酸化の引き金を引くプライミングキナーゼを同定することができた。このキナーゼをノックダウンすると、CRY2 Ser557のリン酸化レベルが
減弱し、さらにCRY2のタンパク質量が増加した。さらに、このキナーゼのSer557リン酸化活性が大きく日周変動することを見出した。これらの実験結果から同定したキナーゼは、時計細胞においてCRY2のタンパク質量を時刻依存的に制御する重要な因子であると考えられた。このCRY2のリン酸化とタンパク質分解は、主に時計細胞の細胞質において起こるイベントであることを見出した。
一方、申請者らは、分子時計の正の制御因子であるCLOCKが時刻依存的にリン酸化されること、さらにこのリン酸化がCLOCKをプロテアソームを介した分解に導く可能性を見出した。本年度は、より直接的な解析を目指してCLOCKリン酸化部位の同定を試みた。具体的には、マウス肝臓の核画分を出発材料に、DEAEカラムおよび抗CLOCKモノクローナル抗体固定化カラムを用いてCLOCK-BMAL1複合体を精製した。こうして得た肝臓のCLOCKを質量分析に供して数多くのリン酸化部位を同定した。現在、これら複数のリン酸化部位のそれぞれの生理的役割を明らかにすべく、変異導入を中心に分子解析を進めている。

  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Probing pineal-specific gene expression with transgenic zebrafish2008

    • Author(s)
      Daisuke Kojima
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol. 84

      Pages: 1011-1015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interacting targets of the farnesyl of transducin γ-subunit2008

    • Author(s)
      Maiko Katadae
    • Journal Title

      Biochemistry 47

      Pages: 8424-8433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of TGF-β/activin signalling resets the circadian clock through rapid induction of Decl transcripts2008

    • Author(s)
      Naohiro Kon
    • Journal Title

      Nature Cell Biol. 10

      Pages: 1463-1469

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-of-day-dependent enhancement of adult neurogenesis in the hippocampus2008

    • Author(s)
      So-ichi Tamai
    • Journal Title

      PLoS One 3

      Pages: e3835

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Macrophage inhibitory cytokine MIC-1 is upregulated by short-wavelength lightred normal human dermal fibroblasts2008

    • Author(s)
      Masashi Akiyama
    • Journal Title

      FEBS Lett. 583

      Pages: 933-937

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光刺激に対してニワトリ松果体が示す生理応答の解析2009

    • Author(s)
      飯塚倫子
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第61回大会
    • Place of Presentation
      さいたま(埼玉大学)
    • Year and Date
      2009-03-20
  • [Presentation] マウス視交叉上核におけるSCOPタンパク質量の光制御とその役割2008

    • Author(s)
      清水貴美子
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸(神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] CLOCK phosphorylation plays a key role for the suppression of its transactivation in circadian clockwork2008

    • Author(s)
      Hikari Yoshitane
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸(神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] 細胞外pHのアルカリ性化はDec1遺伝子の誘導を介して概日時計の位相をリセットする2008

    • Author(s)
      金尚宏
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸(神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Purification of recombinant chicken melanopsin retaining blue light sensitivity2008

    • Author(s)
      鳥居雅樹
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸(神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2008-12-10
  • [Presentation] TGF-β/activinシグナルによるDec1依存型の新規時計リセット機構2008

    • Author(s)
      金尚宏
    • Organizer
      第15回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山大学創立50周年記念館
    • Year and Date
      2008-11-09
  • [Presentation] E-boxを介した転写抑制において重要な役割を果たすCLOCKの過リン酸化2008

    • Author(s)
      吉種光
    • Organizer
      第15回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山大学創立50周年記念館
    • Year and Date
      2008-11-09
  • [Presentation] 概日時計が長期記憶形成を制御する神経システムへの分子的アプローチ2008

    • Author(s)
      小林洋大
    • Organizer
      第15回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山大学創立50周年記念館
    • Year and Date
      2008-11-08
  • [Presentation] マウスCRY2のSer557リン酸化を担うタンパク質キナーゼの探索2008

    • Author(s)
      倉林伸博
    • Organizer
      第15回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山大学創立50周年記念館
    • Year and Date
      2008-11-08
  • [Presentation] マウスCRY2におけるC末端領域のリン酸化が概日リズム形成に果す役割2008

    • Author(s)
      平野有沙
    • Organizer
      第15回日本時間生物学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山大学創立50周年記念館
    • Year and Date
      2008-11-08
  • [Presentation] 視細胞をコンディショナルに欠損する遺伝子組換えゼブラフィッシュ2008

    • Author(s)
      小島大輔
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡大学七隈キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-06
  • [Presentation] 錐体オプシンキナーゼGRK7を異所的に発現させたゼブラフィッシュ桿体の光応答2008

    • Author(s)
      白木知也
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡大学七隈キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-06
  • [Presentation] ニワトリ松果体におけるコレステロール合成系酵素群の遺伝子発現解析2008

    • Author(s)
      飯塚倫子
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第30回大会
    • Place of Presentation
      札幌(北海道大学理学部5号館)
    • Year and Date
      2008-07-19
  • [Presentation] PIPE-dependent pineral gene expression with transgenic Zebrafish2008

    • Author(s)
      Daisuke Kojima
    • Organizer
      8th International Meeting on Zebrafish Development and Genetics
    • Place of Presentation
      Madison(University of Wisconsin Madison Campus)
    • Year and Date
      2008-06-27
  • [Presentation] Molecular and in vivo functional studies on sequential phosphorylation of mCRY22008

    • Author(s)
      Nobuhiro Kurabayashi
    • Organizer
      11th Meeting Society for Research on Biological Rhythms
    • Place of Presentation
      Florida(Sandestin Golf and Beach Resort)
    • Year and Date
      2008-05-18
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/fukada-lab/

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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