光と昼間の時計によって,上質核におけるCREBリン酸化の調節

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D D Ginty¹, J M Kornhauser, M A Thompson

¹Department of Microbiology and Molecular Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA 02115.

Science (New York, N.Y.)

|April 9, 1993

まとめ

光への曝露は,日中リズムを制御する重要な脳領域である上下神経核 (SCN) でCREBのリン酸化を誘発する. このリン酸化は時間に依存しており,CREBを示唆しています.

科学分野:

神経科学は神経科学である.
クロノバイオロジークロノバイオロジー
分子生物学は分子生物学である.

背景:

哺乳類の昼夜リズムは,視床下にある上下神経核 (SCN) によって制御される.
サーカディアンペースメーカーの同期のための正確な分子メカニズムはまだ不明です.
SCNにおけるIEG (Immediate Early Gene) 発現は,昼夜リズムが引き込まれることと相関しています.

研究の目的:

SCNの光に対する反応におけるサイクルアデノシンモノフォスファート反応要素結合タンパク質 (CREB) の役割を調査する.
CREBのリン酸化が,日中時計による光誘発遺伝子発現と相移転の調節に関与しているかどうかを判断する.

主な方法:

CREBのリン酸化形態に特異的な抗体の分離.
ハムスターを異なる昼夜時間に光にさらす.
隔離された抗体を用いてSCNにおけるCREBリン酸化の測定.
IEG発現と日中リズム相変化の評価.

主要な成果:

サー133によるCREBのリン酸化は,ハムスターのSCNで光に曝露した数分以内に素早く誘発された.
CREBのリン酸化は,光がIEG発現を誘導し,相変化を引き起こした特定の昼夜間にのみ発生しました.
これらの発見は,CREBがSCN内の光誘発ニューロンのシグナル伝達に関与していることを示しています.

結論:

SCNにおける光反応性分子イベントの日時時計ゲーティングは,CREBのリン酸化の前流で発生する.
CREBシグナリングは,哺乳類の昼夜システムに光が与える影響を媒介する上で重要な要素です.
この研究は,CREBが,SCNにおける光刺激に対する日中時間依存の分子反応に関与していることを示唆している.

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