赤血球前駆細胞を利用した転写翻訳に依存しない概日リズム発振機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26650033
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大川 妙子 (西脇妙子) 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30432230)
• 研究協力者: 古川 祐子 ; 石黒 将照 ; 小林 茜
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 概日リズム / レドックス制御 / ケミカルバイオロジー

研究成果の概要

概日リズムの発振には、時計遺伝子の転写・翻訳が不可欠とされてきたが、近年これらの過程に不依存なリズムが報告されている。本研究ではこのようなリズムの発振機構と、概日リズムと細胞内レドックス制御の関連の解明を目指した。まず赤血球前駆細胞株を除核細胞に分化させ、抗酸化蛋白質ペルオキシレドキシンのウェスタン解析を行ったが、ヒト赤血球で報告された酸化リズムはまだ再現できていない。またレドックス制御関連化合物ライブラリーのスクリーニングを行ったところ、概日リズムの位相を制御する化合物が得られた。この化合物の作用機構の解明を通じて、概日時計機構におけるレドックス制御の意義が明らかになることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular basis for regulating seasonal reproduction in vertebrate. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishiwaki-Ohkawa T, Yoshimura T.
  • 雑誌名: J. Endocrinol 巻: 2290 号: 3 ページ: R77-R100
  • DOI: 10.1530/joe-16-0666
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Peptide Nucleic Acid with a Lysine Side Chain at the β-Position: Synthesis and Application for DNA Cleavage (2016)
  • 著者名/発表者名: Toru Sugiyama, Keiko Kuwata, Yasutada Imamura, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Masashi Takano, and Atsushi Kittaka
  • 雑誌名: ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＆ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＢＵＬＬＥＴＩＮ 巻: 64 号: 7 ページ: 817-823
  • DOI: 10.1248/cpb.c16-00191
  • NAID: 130005160035
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electrochemical Detection of Circadian Redox Rhythm in Cyanobacterial Cells via Extracellular Electron Transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nishio, S. Kato, S. Izawa, T. Pornpitra, T. Nishiwaki-ohkawa, K. Hashimoto, S. Nakanishi
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 6 ページ: 1053-1058
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv066
  • 査読あり
• [雑誌論文] C-H Activation Generates Period-Shortening Moleculaes That Target Cryptochrome in the Mammalian Circadian Clock. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oshima T, Yamanaka I, Kumar A, Yamaguchi J, Nishiwaki-Okawa T, Muto K, Kawamura R, Hirota T, Yagita K, Irie S, Kay SA, Yoshimura T, Itami K.
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed 巻: 54 号: 24 ページ: 7193-7197
  • DOI: 10.1002/anie.201502942
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] C-H activation generates period shortening molecules targeting Cryptochrome in the mammalian circadian clock (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Oshima, Iori Yamanaka, Anupriya Kumar, Junichiro Yamaguchi, Taeko Nishiwaki-Ohkawa, Kei Muto, Rika Kawamura, Tsuyoshi Hirota, Kazuhiro Yagita, Stephan Irle, Steve A. Kay, Takashi Yoshimura, Kenichiro Itami
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue-specific post-translational modification allows functional targeting of thyrotropin (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikegami K, Liao XH, Hoshino Y, Ono H, Ota W, Ito Y, Nishiwaki-Ohkawa T, Sato C, Kitajima K, Iigo M, Shigeyoshi Y, Yamada M, Murata Y, Refetoff S, Yoshimura T
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 9 号: 3 ページ: 801-809
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.10.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exchange of ADP with ATP in the CII ATPase domain promotes autophosphorylation of cyanobacterial clock protein KaiC. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taeko Nishiwaki-Ohkawa, Yohko Kitayama, Erika Ochiai, and Takao Kondo
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 111 号: 12 ページ: 4455-4460
  • DOI: 10.1073/pnas.1319353111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 甲状腺ホルモンアナログの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大川妙子、加藤優季、伊藤有花、Muhammad Yar、Zachary Ariki、Anupriya Kumar、Jacky Yim、佐藤綾人、南保正和、Stephan Irle、Cathleen Crudden、吉村崇
  • 学会等名: 第23回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] 哺乳類の概日リズムの周期を延長する化合物の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林茜、Katherine Tamai、上園悠真、佐藤綾人、大松亨介、大川妙子、大井貴史、吉村崇
  • 学会等名: 第23回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] ITbM化合物ライブラリーを用いた概日リズム調節分子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石黒将照、小林茜、上園悠真、角房直哉、佐藤綾人、大松亨介、大川妙子、大井貴史、吉村崇
  • 学会等名: 第23回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] 大川（西脇）妙子、小林茜、山中衣織、佐藤綾人、大島豪、Anupriya Kumar、山口潤一郎、川邑里佳、武藤慶、廣田豪、八木田和弘、Steve A. Kay、Stephan Irle、伊丹健一郎、吉村崇 (2015)
  • 著者名/発表者名: 哺乳類の概日リズムの周期を調節する化合物の探索
  • 学会等名: 第22回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-11-21