視交叉上核由来細胞を用いた哺乳類概日リズム発振システムのシミュレーション

• 研究課題/領域番号: 18016033
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 株式会社三菱化学生命科学研究所
• 研究代表者: 程 肇 株式会社三菱化学生命科学研究所, 研究部門, 主任研究員 (00242115)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円); 2007年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円); 2006年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
• キーワード: 概日リズム / 視交叉上核 / 時計遺伝子 / シミュレーション

研究概要

1.SCN由来細胞のmRNAが示す動的反応性の網羅的解析SCN由来細胞のmRNAが示す動的反応性を包括的に解析した。特にPer1::luc導入SCN由来細胞を用いて,トランスクリプトーム解析を行い見出した概日発現振動遺伝子の機能は,細胞複製,遺伝子転写,生体物質代謝,アポトーシズ等細胞活動の多岐にわたっていた。一方,化合物刺激による位相前進や後退時に特異的発現変動を示す遺伝子を抽出して,二つの結果を統合したデータベースを構築した。この中に含まれる全遺伝子78個について,概日リズム形成のコアフィードバックループにより支配されている遺伝子は,ロバストな振動(48個)と迅速な位相変化(48個)という特性を保持しているという仮定に基づき階層的クラスタリングを実施した。明期性の振動を示す二つのクラスターに含まれる遺伝子のプロモータ構造にはCRE及びE boxが高い頻度で存在した。この結果は明期性の振動の維持と迅速な位相シフトにはこの二つのシスエレメントが機能していることを示す。一方,暗期性の振動を示す三つのクラスターの内,一つのクラスターの遺伝子のプロモータには高い頻度でROREと新規配列が存在していた。これらの結果により(1)新規な暗期性転写リズムを支配する転写制御因子,(2)位相が前進または後退時にそれぞれ特異的に活性化される転写ネットワークの存在が明らかになった。さらにこれらの遺伝子を支配する変異体動物の解析を進めた。

研究成果

• [雑誌論文] LARK activates post-transcriptional expression of an essentialmammalian clock protein,PERIOD1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Green, C.B. Sakaki, Y. and Tei, H.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104 ページ: 1859-1864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of cell lines derived from the rat suprachiasmaticnucleus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, S., Shinozaki, A., Obinata, M., Saigo, K., Sakaki, Y., Tei, H.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 355 ページ: 555-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bimodal clock gene expression in mouse suprachiasmatic nucleus and peripheral tissues under a 7-hour light and 5-hour schedule. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Naito, E, Nakao.N, Tei, H., Yoshimura, T., Ebihara, S.
  • 雑誌名: J.Biol.Rhythms. 22 ページ: 58-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] LARK activates post-transcriptional expression of an essential mammalian clock protein, PERIOD1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Green, C.B., Sakaki, Y., Tei, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 ページ: 1859-1864
• [雑誌論文] Establishment of cell lines derived from the rat suprachiasmatic nucleus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, S., Shinozaki, A., Obinata, M., Saigo, K., Sakaki, Y., Tel, H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 355 ページ: 555-561
• [雑誌論文] Constitutive Expression of the Period1 Gene Impairs Behavioral and Molecular Circadian Rhythms. (2006)
  • 著者名/発表者名: Numano, R., Yamazaki, S., Umeda, N., Samura, T., Sujino, M., Takahashi, R., Ueda, M., Mori, A., Yamada, K., Sakaki, Y., Inouye, S., Menaker, M., Tei, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 3716-3721