Novel temperature signaling for temperature-compensated circadian clock

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21190
• Project/Area Number (Other): 18H06066 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kon Naohiro 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80822931)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 概日時計 / 温度シグナル / 温度補償性

Outline of Final Research Achievements

Temperature compensation is an important property of the circadian clock. In order to understand mechanism of the temperature compensation, we screened for small molecules affecting the compensation. We found that TC-1 and TC-2 largely inhibited temperature compensation of cellular rhythm. TC-1 and TC-2 function in the same signaling, and the signaling (TC signaling) is essential for not only the compensation but also autonomous oscillation of the molecular clock. In mice, mutation of the target showed abnormal behavioral rhythm. These results show that TC signaling is important for the circadian clock from cell level to behavioral level.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

概日時計は人々の日々の生活に大きく関与しており、その破綻は睡眠障害や精神疾患などに関与している。そのため、概日時計の分子メカニズムの理解は、基礎的な生命科学の推進とともに、医学的に重要である。本研究にて見出した新規のTCシグナリングは、概日時計の重要な構成要素であることが分かった。そのため、本研究成果を応用して、人々の健康に資する技術開発にもつながると考えられる。また、TCシグナリングは新規の温度応答シグナリングであり、低温で活性化するという驚きの挙動を示すことが分かった。本発見は、生物の温度応答という極めて重要な事象に対して、分子レベルでの理解を促す知見になると考えている。