ヘムの生理機能の時間生物学的解析

血红素生理功能的时间生物学分析

基本信息

批准号：
16790142
负责人：
岡野聡
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Yamagata 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

项目摘要

16年度の研究によりCRY1のALAS-NmRNA発現制御への関与が明らかになったので、17年度はALAS-Nの発現制御機構に力点を移して、ヘムはいかに被時計制御遺伝子を制御するか、またCRYはその制御に如何に関わるかを解析する事を目標とした。まず、ALAS-N遺伝子プロモーターの制御下でGFPmRNAが発現するGFPノックイン遺伝子を持つGFPノックインヘテロマウスに、細胞内ヘム量を減少させる(DDC)又は増加させる(ヘミン)薬剤及びその他薬剤を投与し、肝臓でのGFP、ALAS-N両mRNAの挙動をリアルタイムPCRで解析し、ヘムによるALAS-NmRNA量の調節に2つの機構(ALAS-N遺伝子の転写制御およびmRNAの分解速度制御)が共に働く事をin vivoで明らかにした。さらに、同マウス肝臓ではALAS-NmRNAは大きな振幅で日周変動するのに対し、ヘムによる分解制御を受けないGFPmRNAの変動の程度は僅かである事、及びGFPmRNA量は各概日時刻でALAS-NmRNA量の1桁以上過剰にある事を明らかにした。これらの結果は、マウスの肝臓ALAS-NmRNAは常にヘムに依存したmRNA分解速度制御機構によって調節を受けており、観察されたALAS-NmRNAの大きな振幅での概日変動は、このヘムに依存したmRNAの分解制御の結果生じる事が強く示唆された。すなわち、ALAS-NmRNAの概日変動の振幅は、最終産物のヘムによる制御をうけるフィードバックループの機構の存在の可能性が推測される。さらにCRY1TgあるいはCRY1-APTgトランスジーンをGFPノックインヘテロマウスに導入した各コンパウンドマウスを得る事に成功し、GFPmRNAをレポーターにした解析からヘムのCRYを介したALAS-Nの転写制御機構がin vivoで明らかになる事が期待され、目下研究継続中である。

2016年的研究揭示了CRY1参与调节ALAS-N mRNA表达，因此2017年我们将重点转向ALAS-N的表达控制机制，探索血红素如何控制时钟调控基因，另外CRY的目标。是要分析它与其控制有何关系。首先，将减少(DDC)或增加(血红素)细胞内血红素量的药物和其他药物给予携带GFP敲入基因的GFP敲入杂合小鼠，其中GFP mRNA在ALAS-的控制下表达。 N基因启动子，我们使用实时PCR分析了肝脏中GFP和ALAS-N mRNA的行为，发现两种机制（ALAS-N基因的转录控制和mRNA降解率的控制）共同作用来调节血红素中 ALAS-N mRNA 的量。体内显露出来。此外，在同一小鼠的肝脏中，ALAS-N mRNA每天都有很大的波动，而不受血红素降解控制的GFP mRNA仅轻微波动，并且GFP mRNA的量在每个昼夜节律时间发生变化。结果发现，NmRNA的量超出了一个数量级以上。这些结果表明，小鼠肝脏 ALAS-N mRNA 受到血红素依赖性 mRNA 降解速率控制机制的持续调节，并且强烈表明观察到的 ALAS-N mRNA 的大幅昼夜波动依赖于该血红素。由于 mRNA 降解控制而发生。换句话说，ALAS-N mRNA的昼夜波动幅度可能受到最终产物血红素的调节，表明反馈循环机制的存在。此外，我们成功获得了将CRY1Tg或CRY1-APTg转基因导入GFP敲入杂合小鼠的复合小鼠，并使用GFP mRNA作为报告基因进行分析表明，在小鼠体内检测到了通过血红素CRY进行ALAS-N的转录控制机制。 vivo 希望这一点能够变得更加清晰，目前研究正在进行中。