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動物細胞の時計リズムのNO、COシグナルによる制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K01917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関京都府立大学

研究代表者

佐上 郁子  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 研究員 (10143033)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード体内時計 / 時計遺伝子 / CO / NO / 転写因子 / ヘムタンパク質 / 時計リズム / ヘム / 一酸化炭素 / 時計転写因子 / 一酸化窒素 / 遺伝子発現 / 遺伝子 / 発現制御 / 蛋白質 / シグナル伝達
研究成果の概要

動物細胞を用いて内在性の時計遺伝子の発現リズムに対するCO、NOの影響をリアルタイムで解析した。その結果、細胞同調後24時間後にCO処理すると、Per2遺伝子の発現リズムの位相は処理直後から顕著に前方にシフトし、Bmal1の位相は時間経過とともに前方にシフトした。Per2遺伝子へのNPAS2転写因子の結合は、CO処理によって阻害され、CO効果はNPAS2の機能阻害によることがわかった。一方で、同様のNO処理ではPer2、Bmal1の発現リズムの位相は、それぞれ後方、前方に動いたことから、CO、NOシグナルによる体内時計の制御は異なることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

体内時計は高血圧や糖尿病、肥満などの生活習慣病発症や季節的な精神活動の低下と関連する。したがって、本研究によるガス小分子による時計制御分子機構の解明は、 新たな体内時計の制御システム構築の可能性を含み、体内時計の変調が原因となる疾患やその治療法や健康問題の解決に大きく貢献する事が期待出来る。さらに、時計制御因子にCOやNOと同様の構造変化/機能制御を誘起しうる小分子治療薬の開発に役立てることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic Characterization of the Ca2+-Dependent Interaction Between SOUL and ALG-22018

    • 著者名/発表者名
      Mikasa Taisuke、Kugo Masami、Nishimura Seigo、Taketani Sigeru、Ishijima Sumio、Sagami Ikuko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 12 ページ: 3802-3802

    • DOI

      10.3390/ijms19123802

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The homologous Arabidopsis MRS2/MGT/CorA-type Mg2+ channels, AtMRS2-10 and AtMRS2-1 exhibit different aluminum transport activity2018

    • 著者名/発表者名
      Ishijima Sumio、Manabe Yuri、Shinkawa Yuri、Hotta Ayumi、Tokumasu Akino、Ida Moe、Sagami Ikuko
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      巻: 1860 号: 11 ページ: 2184-2191

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2018.08.016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circadian clock disruption by selective removal of endogenous carbon monoxide2018

    • 著者名/発表者名
      Minegishi Saika、Sagami Ikuko、Negi Shigeru、Kano Koji、Kitagishi Hiroaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 11996-11996

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30425-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The novel heme-dependent inducible protein, SRRD regulates heme biosynthesis and circadian rhythms.2017

    • 著者名/発表者名
      Adachi Y, Umeda M, Kawazoe A, Sato T, Ohkawa Y, Kitajima S, Izawa S, Sagami I, Taketani S.
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys.

      巻: 631 ページ: 19-29

    • DOI

      10.1016/j.abb.2017.08.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 動物細胞における時計遺伝子発現リズムの一酸化炭素・一酸化窒素による制御2017

    • 著者名/発表者名
      竹多景子、小野美姫、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞死に対するSOULの役割とSOULの核移行機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      堀江綾香、小野美姫、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 動物細胞におけるPer2遺伝子発現リズムのCOによる制御2016

    • 著者名/発表者名
      竹多 景子、小野 美姫、石嶌 純男、佐上 郁子
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 体内時計転写因子NPAS2の補因子やpH感知ドメインの解析2016

    • 著者名/発表者名
      明田 瑞加、芳井 克洋、石嶌 純男、佐上 郁子
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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