| 研究課題/領域番号 |
15209012
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医化学一般
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
影山 龍一郎 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80224369)
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| 研究分担者 |
大塚 俊之 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (20324709)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
47,580千円 (直接経費: 36,600千円、間接経費: 10,980千円)
2004年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2003年度: 27,820千円 (直接経費: 21,400千円、間接経費: 6,420千円)
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| キーワード | 生物時計 / オシレーション / bHLH因子 / 2時間周期 / ネガティブフィードバック / Hes1 / Hes7 / 体節形成 / ネガティブ フィードバック |
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| 研究概要 |
発生過程を制御する生物時計の実体は永らく不明であった。最近、我々はbHLH型転写抑制因子Hes1およびHes7が2時間を刻む生物時計として機能することを明らかにした。Hes1およびHes7はネガティブフィードバックを介して自律的に2時間周期で発現変動(オシレーション)を示した。また、このオシレーションは
dp(t)/dt=am(t-T_p)-bp(t)
dm(t)/dt=k/[1+{p(t-T_m)}^2/P_o^2]-cm(t)
という数式でシミュレーションされた。この数式モデルはHes蛋白が2量体を形成しネガティブフィードバックを行うことを元にしているが、オシレーションの持続にはHes蛋白が不安定であることが必須である。Hes蛋白の半減期は約20分であるが、この数式モデルでは半減期が30分になるとオシレーションは数回起こった後、消失することが予想された。これを実験で確かめるためHes7蛋白の半減期が約30分になる変異マウスを作製したところ、予想通り、Hes7オシレーションは3〜4回起こった後、消失した。以上の結果は、数式モデルがHesのオシレーションをよく説明することを示している。
次に、体節形成過程以外でのHesのオシレーションの意義を探るために、血清刺激をした線維芽細胞から経時的にRNAを抽出し、発現変動する遺伝子をマイクロアレー法によって網羅的に探索した。その結果、Hes1と同じ位相で発現変動する遺伝子や2時間周期だがHes1とは異なる位相で発現変動する遺伝子が約10種類くらい存在することがわかった。今後、これらの遺伝子を強制発現およびノックダウンさせることによってその機能を明らかにする予定である。これらの解析から、体節形成過程以外でのHesのオシレーションの意義が明らかになることが期待される。
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