朝方・夕方の概日リズム二峰性は時計遺伝子ピリオドのスプライスバリアントが創る

双峰早晨和晚上昼夜节律是由时钟基因周期的剪接变体产生的

• 批准号: 19657033
• 负责人: 下東 康幸
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19657033/
• 关键词: 核酸; 選択的スプライシング; 概日リズム; 生物時計; 時計遺伝子

概日リズムは、原核細胞からヒトまで、地球上のほとんどの生物に見られる約24時間周期の生物時計である。我々は、サーカディアンリズム(概日リズム)の発振に必須な時計タンパク質ピリオド(タンパク質をPERIOD、遺伝子をperiodと表記)に、複数の選択的スプライシングが存在し、このため8〜12種類のバリアント(アイソフォーム)が存在すること、そして、これらの発現が朝方と夕方の2回発現ピークを持った二峰性を示すこと、これらを世界に先駆けて明らかとした。本研究では、ショウジョウバエにおける「朝」「夕」の活動リズム発振の仕組みを、PERIODアイソフォームが担っているという作業仮説を証明することを目的とする。平成20年度には次のような成果を得た。(1)PERIODがTIMELESSとともに発現調節する概日リズムペースメーカーホルモンPDFの遺伝子pdf mRNAにもアイソフォームが存在することが判明した。(2)pdf mRNAのアイソフォームの発現にも、朝にピークに達するもの、夕にピークに達するもの、そして、朝と夕の両方にピークを持つものが存在することが明らかとなった。また、朝と夕の中間にも小さな発現ピークを持つものがあることが明らかとなった。(3)pdf mRNAのアイソフォームの発現では、PDFペプチドにアイソフォームはなく、PDFと同じ遺伝子にコードされるペプチドPAPにアイソフォームがあることが明らかとなった。このように、発現がPERIODアイソフォームのリズムに酷似していることより、朝夕の活動リズムを示す同じニューロンに発現しているものと思われた。一方、こうしたニューロンを同定するため、まずin situハイブリダイゼーションを試みたが、これらのアイソフォームを異なるニューロンに同定するには至らなかった。今後、こうしたニューロンの同定が必要である。

昼夜节律是地球上大多数生物体（从原核生物到人类）中发现的大约 24 小时生物钟。我们发现时钟蛋白PERIOD（蛋白质简称为PERIOD，基因简称为周期）存在多种选择性剪接类型，这对昼夜节律的振荡至关重要，从而产生8至12种变异（分离）我们是世界上第一个证明这些形式存在的人，并且它们的表达是双峰的，在早上和晚上有两个峰值。本研究的目的是证明 PERIOD 亚型负责果蝇早晚活动节律振荡的工作假设。 2008年度，我们取得了以下成果。 (1)发现昼夜节律起搏激素PDF mRNA存在异构体，其表达受PERIOD和TIMELESS共同调控。 (2) 已经清楚的是，有些 pdf mRNA 亚型在早上达到峰值，有些在晚上达到峰值，有些在早上和晚上都达到峰值。此外，还发现一些基因在早上和晚上之间有一个小的表达峰值。 (3)PDF mRNA异构体的表达表明PDF肽不存在异构体，但与PDF由同一基因编码的肽PAP具有异构体。由于该表达与 PERIOD 同种型的节律非常相似，因此它们似乎在表现出早晨和晚上活动节律的相同神经元中表达。为了识别这些神经元，我们首先尝试了原位杂交，但我们无法将这些亚型识别为不同的神经元。将来，有必要识别这些神经元。

项目成果

ミツバチApis melliferaのpdf遺伝子のスプライシングの発現

pdf基因在蜜蜂Apis mellifera中的剪接表达

• 发表时间: 2008
• 作者: 住古美保;武田行正;佐藤聖児;古賀啓太;下乗康幸;下東美樹
• 通讯作者: 下東美樹

Expression of splicing variants of pdf gene in Honeybee ; Apis mellifera

pdf基因剪接变体在蜜蜂中的表达；

• 发表时间: 2008
• 期刊: Comparative Biochemistry and Physiology 151B
• 作者: M. Sumiyoshi;Y. Takeda;S. Sato;K. Koga;Y. Shimohigashi;M. Shimohigashi
• 通讯作者: M. Shimohigashi

Double-labeled iv situ Hybridization Reveals the Lack of Co-localization of mRNAs for the Circadian Neuropeptide PDF and FMRFamide in Brains of the Flies Musca domestica and Drosophila melanogaster

双标记静脉原位杂交揭示果蝇大脑中昼夜节律神经肽 PDF 和 FMRFamide 的 mRNA 缺乏共定位

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Biochemistry 141
• 作者: A. Matsushima.;K. Takano;T. Yoshida;Y. Takeda;S. Yokotani;Y. Shimohigashi;M. Shimohigashi
• 通讯作者: M. Shimohigashi

環境ホルモン・ビスフェノールA暴露によるショウジョウバエの行動ジズム変異

暴露于环境激素双酚 A 导致的果蝇行为变异

• 发表时间: 2008
• 作者: 下東美樹;府本 優;伊藤太一;劉 暁輝;松島綾美;谷村禎一;Ian A. Meinertzhagen;中川裕之;松本 顕;下東康幸
• 通讯作者: 下東康幸

エストロゲン関連受容体に結合するビスフェノールA食餌によるショウジョウバエin vivo継代試験

双酚 A 饮食与雌激素相关受体结合的果蝇体内传代研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 下東美樹;堤 俊博;劉 暁輝;松島綾美;Ian A. Meinertzhagen;下東康幸
• 通讯作者: 下東康幸