2004 Fiscal Year Annual Research Report
システムバイオロジーによる哺乳類概日時計の遺伝子ネットワーク解析
Project/Area Number |
04J10326
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
北山 陽子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | 概日時計 / システムバイオロジー / 遺伝子ネットワーク / RNAi |
Research Abstract |
ほとんどすべての生物で、体内に概日時計と呼ばれる時計機能をもっており、昼夜の環境の変化を予測し適応して生活している。概日時計の発振機構の本質は、時計遺伝子発現の正と負の自己フィードバック制御であるというモデルが提唱されている。しかし、振動がどのように発生するかがわかっても、概日リズムの特徴である約24時間という周期の長さ、その安定性、さらに主に光による時計に同調から実際の生理学的リズムにいたるシグナルネットワークの全貌などはまだほとんど解明されていない。本研究では、細胞システムを包括的に解明することで概日時計を理解し、再構築することをめざした。 そのために、まずゲノム情報とGene Chipをもちいた研究から同定されてきた遺伝子発現の概日振動発生に必要な4つの転写制御配列を全ての組み合わせで並べ、ルシフェラーゼにつないだ人工プロモーターライブラリを作製し、細胞に一過的に細胞に導入し発光リズムを測定し、その結果をもとに転写制御機構のネットワーク解析を行った。 さらに、概日時計ネットワークを解明するためには構成因子を同定することが必要である。培養細胞において遺伝子ノックダウンの概日振動への影響を発光レポーターを用いて計測することでハイスループットな概日時計関連因子のスクリーニングが可能であると期待できる。そのために第一段階として、培養細胞における概日時計と哺乳類個体における概日時計の基本構造が共通であるかどうかを調べる必要があると考え、RNAiを用いた培養細胞における時計遺伝子のノックダウンとそれに伴う表現型測定系の開発を行った。
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