2019 Fiscal Year Annual Research Report
体内時計調節システムにおける内在性一酸化炭素の機能解明
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17H02208
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
北岸 宏亮 同志社大学, 理工学部, 教授 (60448090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐上 郁子 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 研究員 (10143033)
根木 滋 同志社女子大学, 薬学部, 准教授 (50378866)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 一酸化炭素 / 体内時計 / 概日リズム / 時計遺伝子 / 炎症 / ヘム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，生体内一酸化炭素(CO)と概日リズム調節システムの関連性に関する研究を実施した。初年度には，細胞内COを選択的に捕捉する化合物として，代表者がこれまで研究してきたポルフィリン/シクロデキストリン超分子錯体に，膜透過性ペプチドとしてオリゴアルギニンを付与した新規化合物R8-hemoCDを合成した。これを用いて，細胞内COの一時的ノックダウンに成功した。さらに生体内CO除去ツールhemoCDを用いて，マウス体内の内在性COを一時的に除去したときに起きる時計遺伝子の発現リズムの変動について，詳細に観測した。その結果，生体内COがなくなると時計遺伝子の発現リズムが通常よりも約19時間に渡って乱されることが明らかとなった。COの欠乏によって，時計遺伝子の発現が変化することを世界で初めて示したデータが得られた。さらにこの時計遺伝子の発現乱れのメカニズムにアプローチするために，CO除去後の各時間におけるNPAS2およびCLOCKの転写活性について調べた結果，これらの転写活性は体内CO濃度に強く依存することが示された。さらに注目すべきことに細胞内CO濃度をhemoCDによって定量すると，細胞内CO濃度にも明確な概日性が認められた。これはすなわち概日リズムの形成とCOには密接な関わりがあることを示しており，現在もCOとの関連性を詳細に検討している。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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