概日時計の細胞内振動ならびに細胞間同調を担うリン酸シグナリング

磷酸盐信号传导负责细胞内振荡和生物钟的细胞间同步

• 批准号: 10J03287
• 负责人: 杉山 康憲
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03287/
• 关键词: 生物時計; サーカディアンリズム; 時計タンパク質; プロテインキナーゼ; 細胞内局在; タンパク質リン酸化; シグナル伝達; モノクローナル抗体

約1日周期の生体リズムが安定に保たれるためには、ひとつひとつの細胞が持つリズムが同調することが重要である。これまでに、細胞間のリズム同調に関わるリン酸化シグナル因子をマルチPK抗体を用いて探索したところ、細胞膜上のラフトにおいて夜(ZT16)に存在量が上昇し、非ラフト膜においては昼(ZT4)に存在量が上昇する48 kDaおよび58 kDaのSre/Thrキナーゼを見出した。これらのキナーゼは細胞間のシグナル伝達において時刻依存的な制御を担うと考えられた。そこで当該年度においては、ラフトにおいて存在量が日内変動するキナーゼを同定し、機日時計におけるラフトの重要性について追及した。まず、これらのキナーゼを同定するため、昼(ZT4)および夜(ZT16)の時刻に摘出したマウス脳からラフト画分を調製した。このラフト画分をMALDI-TOF MSにより解析したところ、48 kDaのキナーゼとしてキナーゼXを同定した。キナーゼXの細胞膜上における動態をキナーゼX特異的な抗体を用いて解析したところ、細胞膜上のラフトにおけるキナーゼXの存在量は夜(ZT16)に上昇し、非ラフト膜においては昼(ZT4)に上昇していた。ラフトと非ラフト膜におけるキナーゼXの存在量が逆位相の日周変動を示すことから、キナーゼXは一日の中でラフトと非ラフト膜の間を移行し得ると考えられる。次に、マウスの時計中枢である視床下部の視交叉上核(SCN)におけるラフトの重要性を明らかにするために、PER2::LucマウスのSCNスライスを培養して発光リズムを測定し、ラフト破壊薬であるmethyl-β-cyclodextrin(MβCD)の効果を調べた。その結果、マウスSCNスライスの発光リズムはMβCD処理により短周期化した。以上の結果から、細胞膜上のラフトを介したシグナル伝達機構が概日時計の周期を制御する可能性が考えられた。

为了保持稳定的生物节奏约一天的每日周期，重要的是，每个细胞具有同步的节奏。到目前为止，我们已经搜索了使用多PK抗体在细胞之间进行节奏调节的磷酸化信号因子，发现48 kDa和58 kDa sRE/THR激酶，在夜间（ZT16）上有大量的细胞膜上有大量的筏（ZT16），并且具有48 kDa和58 KDA的范围，并且频率为58 kda，并且是58 kda的范围。白天的木筏（ZT4）。这些激酶被认为负责时间依赖于细胞之间的信号传导。因此，在财政年度，确定了每天的筏子中有丰度的激酶，并研究了筏子对空气日d的重要性。首先，为了识别这些激酶，从白天（ZT4）和夜间（ZT16）提取的小鼠大脑中制备筏分数。通过MALDI-TOF MS分析了该筏分数，并将激酶X鉴定为48 kDa激酶。当使用激酶X特异性抗体分析细胞膜上的激酶X的动力学时，在夜间（ZT16）和白天（ZT4）（ZT4）在非抗膜中，激酶X的丰度增加。由于木筏和非生育膜中的激酶X的丰度表现出反相的昼夜变化，因此据信激酶X可以在一天的过程中迁移在木筏和非生殖膜之间。接下来，为了阐明筏在下丘脑的上核（SCN）中的重要性，小鼠的时钟中心，培养了PER2 :: luc小鼠的SCN切片以测量发光节奏，并检查了干扰甲基β-Cyclodextrin（MβCCD）的RAFT破坏RAFT的效果。结果，通过MβCD处理缩短了小鼠SCN切片的发光节奏。从上面的结果来看，可以认为通过细胞膜上筏的信号转导机制可以调节昼夜节律的周期。

项目成果

Phosphorylation of CLOCK correlates with CLOCK-containing complex formation in mice

CLOCK 的磷酸化与小鼠中含有 CLOCK 的复合物形成相关

• 发表时间: 2011
• 作者: 遠藤圭太;荒川圭太;藤川清三;遠藤圭太;遠藤圭太;遠藤圭太;K.Endoh;K.Endoh;Keisuke Kaneko;Yasunori Sugiyama;Takaki Nimura;Kentaro Hirose
• 通讯作者: Kentaro Hirose

Exploration of diurnal variation in protein levels and intracellular localization of protein kinases in the mouse brain

小鼠大脑中蛋白质水平的昼夜变化和蛋白激酶的细胞内定位的探索

• 发表时间: 2011
• 作者: 遠藤圭太;荒川圭太;藤川清三;遠藤圭太;遠藤圭太;遠藤圭太;K.Endoh;K.Endoh;Keisuke Kaneko;Yasunori Sugiyama;Takaki Nimura;Kentaro Hirose;Yasunori Sugiyama
• 通讯作者: Yasunori Sugiyama

CoPK32 is a novel stress-responsive protein kinase in the mushroom Coprinopsis cinerea

CoPK32 是蘑菇灰鬼伞 (Coprinopsis cinerea) 中的一种新型应激响应蛋白激酶

• DOI: 10.1016/j.bbagen.2011.03.018
• 发表时间: 2011
• 期刊: Biochimica et Biophysica Acta
• 作者: 遠藤圭太;荒川圭太;藤川清三;遠藤圭太;遠藤圭太;遠藤圭太;K.Endoh;K.Endoh;Keisuke Kaneko
• 通讯作者: Keisuke Kaneko

A minimum size homolog of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase IV naturally occurring in zebrafish

斑马鱼中天然存在的 Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 IV 的最小尺寸同源物

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Biochemistry
• 影响因子: 2.7
• 作者: 遠藤圭太;荒川圭太;藤川清三;遠藤圭太;遠藤圭太;遠藤圭太;K.Endoh;K.Endoh;Keisuke Kaneko;Yasunori Sugiyama;Takaki Nimura
• 通讯作者: Takaki Nimura

マウス脳におけるプロテインキナーゼの発現と細胞内局在の日内変動

小鼠脑中蛋白激酶表达和亚细胞定位的昼夜变化

• 发表时间: 2010
• 作者: 遠藤圭太;荒川圭太;藤川清三;遠藤圭太;遠藤圭太;遠藤圭太;K.Endoh;K.Endoh;Keisuke Kaneko;Yasunori Sugiyama;Takaki Nimura;Kentaro Hirose;Yasunori Sugiyama;杉山康憲;金子啓祐;片山将一;杉山康憲
• 通讯作者: 杉山康憲