NPAS2:哺乳類の前頭脳で動作する時計のアナログ
M Reick1, J A Garcia, C Dudley
1Department of Biochemistry, Department of Internal Medicine, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, TX 75390, USA.
まとめ
ニューロンのPASドメインタンパク質2 (NPAS2) は,哺乳類の前脳の分子時計で機能します. NPAS2は,BMAL1と共に,キークロック遺伝子発現を制御することによって,昼夜リズムを調節する.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 分子生物学は分子生物学である.
- クロノバイオロジー クロノバイオロジー
背景:
- ニューロンのPASドメインタンパク質2 (NPAS2) は,哺乳類の前脳に存在する転写因子である.
- NPAS2は,日中リズムの既知のレギュレータであるCLOCKとシーケンスの類似性を共有しています.
- 脳の分子時計におけるNPAS2の正確な役割は,まだ完全に解明されていない.
研究 の 目的:
- 哺乳類の前脳におけるNPAS2の生物学的機能を調査する.
- NPAS2:BMAL1ヘテロダイマーによって調節される標的遺伝子を特定する.
- 脳の昼夜リズムにNPAS2の貢献を決定する.
主な方法:
- ニューロブラストーマ細胞系におけるNPAS2:BMAL1ヘテロダイマーの条件付き誘導.
- 代表的差異分析,DNAマイクロアレイ,ノースンブロッティングを用いて標的遺伝子の識別.
- 野生型およびNPAS2欠乏性のマウスにおけるPer1,Per2,BMAL1のmRNA発現の分析. インサイトハイブリダイゼーションを用いた.
主要な成果:
- NPAS2とBMAL1の共誘導により,Per1,Per2とCry1の転写が活性化され,それが重要な昼間の構成要素となった.
- NPAS2:BMAL1ヘテロジマーによるBMAL1遺伝子の抑制された転写.
- NPAS2欠乏症は,マウスの前頭皮質におけるPer2 mRNAの昼間振動を乱した.
結論:
- NPAS2は,哺乳類の前脳における昼夜間の遺伝子発現の調節に重要な役割を果たしています.
- NPAS2は前頭脳の分子時計の不可欠な構成要素として機能します.
- これらの発見は,日中リズムの神経生物学的な基礎を理解するのに役立ちます.
関連する概念動画
Biological Clocks and Seasonal Responses
The circadian—or biological—clock is an intrinsic, timekeeping, molecular mechanism that allows plants to coordinate physiological activities over 24-hour cycles called circadian rhythms. Photoperiodism is a collective term for the biological responses of plants to variations in the relative lengths of dark and light periods. The period of light-exposure is called the photoperiod.
Circadian Rhythms and Gene Regulation
The biological clock is involved in many aspects of regulating complex physiology in all animals. It was in 1935 when German zoologists, Hans Kalmus and Erwin Bünning, discovered the existence of circadian rhythm in Drosophila melanogaster. However, the internal molecular mechanisms behind the circadian clock remained a mystery until 1984, when Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young discovered the expression of the Per gene oscillating over a 24-hour cycle. In subsequent years,...


