鳥類の季節性測時機構の解明

阐明鸟类的季节计时机制

基本信息

批准号：
16780203
负责人：
吉村崇
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16780203/
关键词：
光周性ウズラ甲状腺ホルモン 2型脱ヨウ素酵素プロモーター CREB

项目摘要

動物の繁殖、代謝、換羽(毛)などの生理機能は日長の変化によって変化することが知られており、これを光周性と呼ぶ。光周性の脳内制御機構は長年の謎であったが、我々は最近、視床下部内側基底部(MBH)における甲状腺ホルモンの活性化が重要であることを明らかにした(Yoshimura et al., Nature 2003)。この甲状腺ホルモンの活性化には2型脱ヨウ素酵素(Dio2)の光誘導が重要であるが、光誘導は光感受相と呼ばれる限られた時間帯にしか起こらない。つまり、Dio2遺伝子の時刻依存的な光誘導のメカニズムを解明すれば、生物が季節を感知しているメカニズムを解明できる。そこで本研究ではDio2遺伝子のプロモーター解析を行った。まずDio2遺伝子の上流領域約3kbpの塩基配列をinverse PCR法により決定したところ、二つのcAMP responsive element (CRE)配列を発見した。このCRE配列にcAMP responsive element binding protein (CREB)が結合するか否かゲルシフトアッセーにより確認したところ、二つの配列ともCREBが結合することを確認した。また光感受相と光感受相以外の時間のMBHの核抽出物が二つのCRE配列に結合するか検討したところ、どの時間においても核抽出物がCRE配列に結合することを明らかにした。これらの結果からDio2の時刻依存的な光誘導はCREBの存在の有無に起因しないことが判明した。またCREBはリン酸化を受けて転写活性を持つことが知られているので、次にCREBのリン酸化についてpCREBの抗体を用いて検討したが、pCREBの免疫陽性反応は時刻や光刺激に関係なく確認され、CREがDio2の時刻依存的な光誘導には関与していないことが明らかになった。

众所周知，动物的繁殖、新陈代谢、蜕皮（毛发）等生理功能会随着日长的变化而变化，这就是所谓的光周期现象。光周期现象的大脑控制机制多年来一直是个谜，但我们最近发现内侧基底下丘脑（MBH）中甲状腺激素的激活很重要（Yoshimura等人，Nature 2003）。 2 型脱碘酶 (Dio2) 的光诱导对于甲状腺激素的激活很重要，但光诱导仅发生在称为光敏期的有限时间内。换句话说，通过阐明Dio2基因的时间依赖性光诱导机制，我们可以阐明生物感知季节的机制。因此，在本研究中，我们分析了Dio2基因的启动子。首先，我们通过反向PCR确定了Dio2基因上游区域约3kbp的碱基序列，并发现了两个cAMP反应元件（CRE）序列。当我们通过凝胶位移测定确认cAMP反应元件结合蛋白（CREB）是否与该CRE序列结合时，我们证实CREB与这两个序列结合。我们还检查了MBH的核提取物在光敏期和光敏期以外的时间是否与两个CRE序列结合，并揭示了核提取物在所有时间都与CRE序列结合。这些结果表明，Dio2 的时间依赖性光诱导并不是由 CREB 的存在或不存在引起的。此外，由于已知CREB在磷酸化时具有转录活性，因此我们接下来使用pCREB抗体研究了CREB磷酸化，但pCREB免疫阳性反应不依赖于一天中的时间和光刺激，已证实CRE不参与时间依赖性。 Dio2的光感应。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Circadian expression of clock gene in the optic tectum of Japanese quail

DOI：
10.1016/j.brainres.2004.01.031
发表时间：
2004-04
期刊：
Brain Research
影响因子：
2.9
作者：
S. Yasuo;S. Ebihara;T. Yoshimura
通讯作者：
S. Yasuo;S. Ebihara;T. Yoshimura

Molecular mechanism of the photoperiodic response of gonads in birds and mammals

DOI：
10.1016/j.cbpa.2005.09.009
发表时间：
2006-07-01
期刊：
COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY A-MOLECULAR & INTEGRATIVE PHYSIOLOGY
影响因子：
2.3
作者：
Yoshimura, Takashi
通讯作者：
Yoshimura, Takashi

Photoperiodic regulation of type 2 deiodinase gene in Djungarian hamster

准加仓鼠2型脱碘酶基因的光周期调控

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Endocrinology 145
影响因子：
0
作者：
Yoshihide Ichigi;et al.;S.Yasuo 他2名;S.Yasuoo 他4名;M.Watanabe 他6名
通讯作者：
M.Watanabe 他6名

Seasonal morphological changes in the neuro-glial interaction between GnRH nerve terminals and glial endfeet in Japanese quail

日本鹌鹑 GnRH 神经末梢和神经胶质末足之间神经胶质相互作用的季节性形态变化

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Endocrinology 145
影响因子：
0
作者：
K.Kimura;L.D.Spate;M.P.Green;R.M.Roberts;T.Yoshimura;Yamamura et al.;Nakao et al.;Yasuo et al.;Yasuo et al.;Yasuo et al.;Watanabe et al.;Yasuo et al.;Yasuo et al.;Yamamura et al.
通讯作者：
Yamamura et al.

Molecular mechanism of photoperiodic time measurement in the brain of Japanese quail

日本鹌鹑大脑光周期时间测量的分子机制