2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the design principle of circadian oscillator in mammals through reconstitution
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25221004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上田 泰己 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (20373277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
洲崎 悦生 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10444803)
大出 晃士 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40612122)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 概日振動 / リン酸化 / 温度補償性 / 自律発振機構 / 変異マウス作製 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CKIδ/εの示す試験管内リン酸化活性の示す温度補償性を指標として、哺乳類概日振動体の堅牢性を理解する目標のもと、昨年度までに温度依存的なリン酸化産物と酵素の結合による温度補償メカニズムを提唱し、リン酸化産物との結合に重要なCKIδの残基、およびそれを阻害する低分子化合物をスクリーニングすることで、この機構が試験管内リン酸化反応の温度補償性に重要であることを示した。また、リン酸化産物との結合能を変化させた変異CKIδノックインマウスを作出した。
計画最終年度である本年度は、このノックインマウスの行動周期解析を完了し、変異CKIδノックインマウスでは、試験管内リン酸化反応速度変化に対応して行動リズムの周期長が著明に短縮することを見出した。さらに、温度を含む培養条件を調整できるマウス視交叉上核の長期培養系を用いて、このノックインマウスに由来する視交叉上核の概日分子振動の周期長は温度変化に対して感受性が増していることを実測した。加えて、CKIとは異なる類縁酵素に対して、CKIδから見出されたリン酸化産物結合ドメインを移植することで、リン酸化反応速度の温度補償性を、元来温度補償性を有しない酵素に対して付与することに成功した。これらの結果から、本計画研究で提唱した温度依存的なリン酸化産物と酵素の結合が、マウス個体における概日周期長および温度補償性に寄与すること、また、そのメカニズムが試験管内リン酸化反応で観測された温度補償性を成立させうることを構成的に示すことができた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
