時計タンパク質の多彩なリン酸化リズムに支えられた概日時計の振動原理に迫る

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22770122
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉種 光 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (70569920)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 脳・神経 / 動物行動 / サーカディアンリズム / 概日時計 / 時計タンパク質 / リン酸化シグナリング / ChIP-Seq / 次世代シーケンサー

研究概要

哺乳類の概日時計システムにおいて、CLOCKとBMAL1はDNAに結合して転写フィードバックループに貢献する中心的な時計タンパク質である。本研究では、ChIP-Seq解析によりCLOCKが結合するDNA領域を網羅的に決定した。さらに、RNA-Seq解析により全ての転写産物の発現プロファイルを正確に記述した。一方で、CLOCK-BMAL1複合体をリン酸化する酵素としてJNKを同定し、KOマウスの解析から概日時計の光入力系における役割を示した。

研究成果

• [雑誌論文] equal contribution; #corresponding authors (2012)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane * , Sato Honma *# , Yoshitaka Fukada
  • 雑誌名: JNK regulates the photic response of the mammalian circadian clock. EMBO Rep. 巻: 13 ページ: 455-461
  • DOI: DOI:10.1038/embor.2012.37
  • 査読あり
• [学会発表] JNK is a key regulator of circadian clock oscillator (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane
  • 学会等名: 1st International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
  • 発表場所: Shiroganedai Campus, The University of Tokyo (Japan)
  • 年月日: 2013-02-02
• [学会発表] 時計タンパク質CLOCKのChIP-Seq解析と概日性トランスクリプトーム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉種光
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 時計タンパク質CLOCKのChIP-Seq解析と概日性トランスクリプトーム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉種光
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 哺乳類の培養細胞を用いた新規位相調節シグナルの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉種光
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] CLOCKがリズミックに結合するDNA領域の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋秀騎
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] ストレス応答性キナーゼJNKがマウス概日時計の制御に果たす役割、第19 回日本時間生物学会学術大会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今村聖路
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] マウス概日時計における新しい同調機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐上彩
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] マウスの概日時計を制御する転写因子複合体の生化学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広瀬健太郎
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] 視床下部内側基底部において制限給餌に伴って発現量が変化する遺伝子群の検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 布川莉奈
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] JNKによるCLOCK-BMAL1のリン酸化を介した概日時計の光制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深田吉孝
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会2012大阪
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] c-Jun N-Terminal Kinase Regulates the Photic Response of the Mammalian Circadian Clock. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane
  • 学会等名: SRBR 2012Meeting
  • 発表場所: Destin, Florida(USA)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] マウス肝臓において時計因子CLOCKがリズミックに結合するDNA領域の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋秀騎
  • 学会等名: 日本動物学会第64回関東支部大会
  • 発表場所: 東邦大学習志野キャ ンパス(千葉県)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ストレス応答性キナーゼJNKによるマウス概日時計の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今村聖路
  • 学会等名: 時間生物フ ォーラム東京2012
  • 発表場所: 東京大学理学部3号館(東京都)
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] 転写因子E4BP4を介した新規時計 リセット機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐上彩
  • 学会等名: 時間生物フォーラム東京2012
  • 発表場所: 東京大学理学部3号館(東京都)
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] JNK phosphorylates BMAL1-CLOCK complex and controls oscillation speedand photic regulation of the circadian clock (2012)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane
  • 学会等名: Global COE Joint Symposium
  • 発表場所: Koshiba Hall, Hongo Campus, The University of Tokyo(Japan)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] c-Jun N-terminal kinase phosphorylates BMAL1-CLOCK complex and controls oscillation speed and photic regulation of the circadian clock (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane
  • 学会等名: Gordon Research Conferences 2011 Chronobiology
  • 発表場所: Il Ciocco Hotel and Resort, Lucca, Barga (Italy)
  • 年月日: 20110615-16
• [学会発表] 酸性ショックによるマウス概日時計の位相制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐上彩
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] JNKによるBMAL1のリン酸化を介した概日時計発振速度の調節 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今村聖路
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] マウスにおける時計タンパク質CLOCKの複合体形成とそのリン酸化との相関関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広瀬健太郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] CLOCKのDNA結合リズムとその結合部位の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉 種光
  • 学会等名: 第18回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] JNKはマウス概日時計システムの振動周期と光入力を制御する (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉 種光
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Mediobasal hypothalamus transmits the time of feeding to locomotor activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Rina Nunokawa
  • 学会等名: 8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry
  • 発表場所: Nagoya Congress Center (Japan)
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] Functional regulation of bHLH-PAStranscription factors CLOCK and BMAL1 in mammalian circadian clockwork (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉 種光
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会・第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 細胞時計の新しい位相リセットシグナリングの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉 種光
  • 学会等名: 第17回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京都)
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] E-boxの周辺配列が転写活性化の制御に寄与する可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ngoc-Hien Du
  • 学会等名: 第17回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京都)
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] CLOCKのリン酸化状態を特異的に識別するプローブ抗体の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今村聖路
  • 学会等名: 第17回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京都)
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] 制限給餌に伴う予知行動と遺伝子発現リズム変化の時刻依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 布川莉奈
  • 学会等名: 第17回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京都)
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] Phosphorylation of CLOCK/NPAS2-BMAL1 complex in suppression of E-box-dependent transcription (2010)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane
  • 学会等名: 12th Society for Research on Biological Rhythms
  • 発表場所: Destin, Florida (USA)
  • 年月日: 2010-05-24
• [図書] シグナ ル伝達研究の最前線 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉種光、深田吉孝
  • 総ページ数: 94-98
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 主要な原著論文については、研究室HPの「研究ハイライト」のページにて研究内容をわか りやすく解説している
  • URL: http://www.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/fukada-lab/research-highlights-j.html
• [産業財産権] 間欠駆動機構及びこれを用いた給餌装置 (2011)
  • 発明者名: 深田吉孝, 布川莉奈,吉 種光
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: F16H 25/12、CAP11001
  • 出願年月日: 2011-03-31