2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K06679
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
梅村 康浩 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40612734)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 体内時計 / 体節時計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個体発生初期において、CLOCKタンパク質の発現抑制など概日時計の振動が様々なメカニズムによって抑制されていることを報告してきたが、その生物学的意義については全く明らかにされていない。これまでに、マウスES細胞において、doxycycline依存的にCLOCK/BMAL1を機能させることができる細胞株の樹立を行なった。その結果、doxycycline依存的に機能的なCLOCK/BMAL1を誘導すると、E-boxを介したPerやCryなどのコアの時計遺伝子の発現誘導を引き起こすことができることがわかった。ゲノム上において、Per1遺伝子の近傍にある体節形成に必須の遺伝子Hes7の発現量も上昇してくることがわかった。これらのことから、体内時計と体節時計の関係についてさらに検討を進めた。ES細胞から、未分節中胚葉やガストロイドを作製し、体節形成へのCLOCK/BMAL1の強制的な発現の影響を検討した。その結果、体節リズムが破綻することがわかった。さらに、RNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析によって、CLOCK/BMAL1が機能するとHes7の遺伝子発現制御に関わるsignaling pathwayが大きく影響を受けることがわかった。さらに、ゲノム上においてPer1と隣接するHes7だけでなく、さらに近傍の遺伝子も含めて、遺伝子発現の影響を受けていることがわかった。これらのことから、発生初期に体内時計が抑制されていることの生物学的意義は、CLOCK/BMAL1の体節形成への干渉を防ぐことが一因であると考えられる。
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