The role of clock genes in cell communication

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15792
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Nakazato Ryota 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30761803)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 時計遺伝子 / 一次繊毛 / 体内時計

Outline of Final Research Achievements

Primary cilia, a small organelle protruding from the cell surface, functions as a sensory antenna for cells to detect extracellular signals. Recently, it has been reported that extracellular vesicles are released from the tips of primary cilia (pcEV). In this study, we aimed to propose primary cilia and pcEV as a new communication tools in the circadian clock system. We revealed that clock genes regulate primary cilia and pcEV through the accumulation of pericentrosomal proteins. We also showed that circadian changes in primary cilia and pcEV generate circadian rhythms in cell migration and sensitivity to extracellular signals.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は時計遺伝子が一次繊毛・一次繊毛由来小胞を制御することを世界に先駆けて明らかにしたことから、時間生物学研究および一次繊毛研究の発展に大きく貢献するものと考えられる。
夜中でも光にあふれる２４時間社会となった現代では、体内時計と環境時間のズレが様々な健康問題に寄与すると考えられ大きな社会問題となりつつある。本研究成果により明らかとなった体内時計システムにおける新たなコミュニケーション方法がこれらの社会問題の解決に大きく貢献するものと考えらえる。