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Circadian Rhythms and Gene Regulation

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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...
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Biological Clocks and Seasonal Responses02:45

Biological Clocks and Seasonal Responses

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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.
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マウスの概日プロテオームアトラス

Yuta Otobe1, Norie Deki-Arima2, Shao Xinyan3

  • 1Circadian Clock Project, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science, Kamikitazawa 2-1-6, Setagaya-ku, Tokyo 156-8506, Japan.

Molecular cell
|January 10, 2026
PubMed
まとめ

科学者たちは、32の組織を分析することにより、包括的なマウス概日プロテオームアトラスを作成しました。このリソースは、時間と空間におけるタンパク質発現パターンを明らかにし、日々の生物学的リズムの研究を支援します。

キーワード:
概日時計概日リズム質量分析核局在リン酸化プロテオーム解析

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科学分野:

  • 生物時計学
  • プロテオミクス
  • ゲノミクス

背景:

  • 概日時計は、日々の遺伝子発現と生理学的プロセスを調節します。
  • 次世代シーケンシングはRNA発現研究を進歩させましたが、タンパク質レベルの機能データは依然として限られています。
  • タンパク質の動態を理解することは、概日生物学を解読するために不可欠です。

研究 の 目的:

  • 複数の組織にわたる包括的なマウス概日プロテオームアトラスを生成すること。
  • タンパク質の時空間的発現プロファイルを調査すること。
  • 肝臓におけるタンパク質の量と質の概日変化を分析すること。

主な方法:

  • プロテオーム解析に次世代質量分析（Orbitrap Astral）を利用しました。
  • 発生組織を含む584のサンプルのデータ非依存型取得を実行しました。
  • 視交叉上核（SCN）を含む32の組織から、全細胞および核タンパク質を分析しました。

主要な成果:

  • 約19,000のタンパク質を詳細に記述したマウス概日プロテオームアトラスを生成しました。
  • 32の組織にわたるタンパク質の時空間的発現パターンを明らかにしました。
  • タンパク質の量と質の概日変化、および家族性先端睡眠相症候群（FASP）マウスモデルにおける変化を同定しました。

結論:

  • マルチティッシュ概日プロテオームアトラスは、タンパク質の発現と機能を理解するための基礎的なリソースです。
  • プロテオームの時間的および空間的調節に関する洞察を提供します。
  • 概日リズムおよびFASPのような関連するヒト疾患の研究を促進します。