時刻情報の生成・制御を支える転写因子群の発現プログラム

支持时间信息生成和控制的转录因子表达程序

基本信息

批准号：
14014213
负责人：
岡野俊行
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。1.概日時計の発振プログラムにおける時計遺伝子産物(BMAL1およびBMAL2)の機能を明らかにすべく、これらのドミナントネガティブ体を松果体特異的に発現するトランスジェニックゼブラフィッシュ(Tg)系統を複数樹立した。これらのTg系統において松果体が合成するメラトニンの分泌量を詳細に調べた結果、恒暗下において野生型でみられる顕著な概日リズムがTg系統ではほとんど見られなくなった。このことからBMALが松果体の時計発振において極めて重要な役割を果たしていることが示唆された。これと並行して、新規の時計関連分子を探るため、時計発振系を内包する哺乳類培養細胞(rat-1)を用いた解析を行った。その結果、グルコースが時計の同調因子として働く可能性を見い出した。そこで、マイクロアレイ解析を行い、グルコース応答遺伝子をスクリーニングした結果、時計遺伝子の発現を制御する候補分子としてVdupおよびTieg1遺伝子を同定することができた。2.動物における光依存的転写調節に関わる遺伝子配列(光応答エレメント)は未だ同定されていない。そこで、光に応答するピノプシン遺伝子のプロモータに着目し、ニワトリ松果体細胞を用いた転写アッセイによる解析を行った。その結果、18塩基からなる光応答エレメントを同定することに成功した。さらに、ゲルシフト解析の結果、この光応答エレメントに作用する因子は、肝臓等の種々の臓器に発現する転写抑制因子であることがわかった。光応答エレメントの解析と並行して、ニワトリ松果体において光応答するピノプシン以外の遺伝子を探索した結果、Hsp90遺伝子の転写が光刺激により顕著に増大することが判明した。

本研究按照资助申请中所述的研究实施计划进行，取得了以下成果。 1.为了阐明时钟基因产物（BMAL1和BMAL2）在生物钟振荡程序中的功能，我们建立了多个在松果体中特异性表达这些显性失活体的转基因斑马鱼（Tg）系。通过对这些 Tg 菌株中松果体分泌的褪黑激素量的详细研究，我们发现在持续黑暗的野生型中观察到的明显昼夜节律在 Tg 菌株中几乎完全不存在。这表明BMAL在松果体时钟振荡中起着极其重要的作用。与此同时，为了寻找新的时钟相关分子，我们使用具有时钟振荡系统的培养哺乳动物细胞（rat-1）进行了分析。结果，他们发现葡萄糖充当时钟夹带因子的可能性。通过微阵列分析和葡萄糖反应基因筛选，我们能够鉴定出 Vdup 和 Tieg1 基因作为控制时钟基因表达的候选分子。 2. 动物中参与光依赖性转录调控的基因序列（光响应元件）尚未确定。因此，我们重点关注光响应松果蛋白基因启动子，并使用鸡松果体细胞进行转录测定对其进行分析。结果，我们成功鉴定了由18个碱基组成的光响应元件。此外，凝胶位移分析的结果发现，作用于该光响应元件的因子是在肝脏等各种器官中表达的转录抑制因子。在分析光响应元件的同时，我们在鸡松果体中寻找除pinopsin之外的对光响应的基因，发现Hsp90基因的转录在光刺激下显着增加。