【研究分野】動物生理・代謝

【研究領域課題番号】14104003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

松果体 / 視交叉上核 / 光受容分子 / エクソロドプシン / G蛋白質 / MAPK / 末梢時計 / E4BP4 / 概日時計 / CREB / ゼブラフィッシュ / Per / グルコース / TIEG1 / Bmal1 / サーカディアンリズム / クリプトクローム / リン酸化 / GSK-3β / 視細胞 / ファルネシル化 / 明順応 / MAPキナーゼ / 転写調節 / カゼインキナーゼ1 / p38キナーゼ / カルシウム結合蛋白質 / BMAL1 / G11

【研究成果の概要】

(1)ニワトリ松果体G11の光活性化が概日時計の位相シフトを導くことを見出した。また、ピノプシン遺伝子の光依存的転写調節に必須の光応答エレメントを同定した。
(2)網膜桿体のG蛋白質のファルネシル化が、光情報伝達だけでなく明順応に重要な役割を果たす事を示した。一方、ゼブラフィッシュ網膜の錐体の光受容体キナーゼGRK7-1は桿体GRK1Aの数十倍も高い活性を示した。
(3)ニワトリ松果体やカエル網膜のMAPK活性が夜にピークを持つ概日リズムを示した。一方、マウス視交叉上核では、MAPKの活性化の時刻と光刺激に対する応答パターンが背内側部と中心部において互いに異なる事を示した。時計システムにおいてMAPKによってリン酸化されるBMAL1、CRY1およびCRY2のリン酸化部位とリン酸化に伴う活性変化を同定した。また、SCOPがK-Rasを介してMAPKを制御することを見出した。一方、ニワトリ松果体においてp38キナーゼ/MAPKAPK2経路が昼に時計発振系に入力して位相前進を導く可能性を示した。
(4)ニワトリ松果体では明期の延長によりE4BP4の発現レベルが高く維持され、Per2の転写抑制を介して位相後退を引き起した。E4BP4はCKIεによってリン酸化され、プロテアソームを介して分解された。
(5)末梢時計モデルとしてrat-1細胞をグルコース刺激すると概日リズムがリセットされることを見出し、その際、時計遺伝子の発現を調節する分子の候補としてTieg1とVdup1遺伝子を同定した。TIEG1はグルコース投与によって発現量が急上昇し、Bmal1プロモーターに直接作用して転写を抑制した。
(6)ゼブラフィッシュ松果体の光受容分子エクソロドプシンの松果体特異的な遺伝子発現を担う新規配列PIPEを同定した。酵母のone-hybrid系を用いたスクリーニングにより複数のPIPE結合因子候補を同定した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2002 - 2006

【配分額】111,930千円 (直接経費: 86,100千円、間接経費: 25,830千円)