| 研究概要 |
多くの細胞が時計遺伝子を発現しているにも関わらず、視交叉上核(SCN)のみが主時計として機能する時計遺伝子の組織特異性を、新規時計遺伝子を用いて検討した。
1.新規時計遺伝子DECの発見と機能解析:SCNにおける時計遺伝子発現検索の環として、軟骨細胞の分化に関与するbHLH転写因子DEC1と類似遺伝子DEC2の発現を検討した。その結果、DEC1,2共に、主観的明期に発現ピークをもつ明瞭な内因性のサーカデイアンリズムを示すこと、DEC1は光同調が起きる主観的暗期の光照射のみで発現が誘導されることが分かった。そこで、リズム発振の細胞内分子機構における役割をin vitro解析にて検討した。その結果、DEC1,DEC2共にCLOCK, BMAL1によるE-boxを介する転写誘導を、既に報告されているcore loopの抑制因子PER1,2,CRY1,2よりも強く抑制すること、その機序はE-boxへの競合的結合あるいはBMAL1蛋白への結合であることを明らかにした。以上の結果、従来のPer発現を巡るfeedback loopと連動するDec loopの存在が明らかとなり、生物時計のより精密な分子機構の解明に大きく前進した。
2.DEC1,DEC2の細胞内分布:3つの波長の異なる蛍光レポーターGFP, YFP, CFPとDEC1およびDEC2のfusion proteinを細胞内に強制発現させ、DEC1,DEC2の細胞内分布を検討した。その結果、DEC1,DEC2とも導入数時間後から蛋白合成が確認でき、合成後、直ちに核内に分布することが明らかとなった。その際、転写因子特有の核内の斑状に分布が確認された。DEC2では10%弱の細胞において、ゴルジ体および核周囲部にも分布することが明らかとなり、蛋白の転写後修飾などDEC1とは異なる蛋白機能が明らかとなった。
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