広報活動

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2009年9月1日

独立行政法人 理化学研究所

体内時計をつかさどる「時間の定規」を発見

-体内時計の周期を決定し、温度で変化しない酵素反応が存在-

体内時計の周期を決定し温度で変化しない酵素反応(「時間の定規」)の概念図

地球上の生物には、24時間周期で繰り返される概日リズムが存在し、この体内時計によって睡眠・覚醒やホルモン分泌、血圧・体温調節などの生理活動が厳密に制御されていることが知られています。生物は、時刻によって変化する外部環境に積極的に適応し、繁栄を続けるため、遺伝子発現や生理活動に概日リズムを取り込んできました。しかし、24時間という概日リズムの周期がどのように決まるのか、周期が温度変化に影響されない温度補償性はどのようなメカニズムによるかなどは、依然として謎のままでした。

発生・再生科学総合研究センターシステムバイオロジー研究チームを中心とした研究グループは、概日時計の周期の決定や周期の温度補償性を解く鍵となるリン酸化反応を突き止め、ほ乳類の概日時計を制御する薬剤の候補となりうる有力な化学物質を同定しました。見つけた化合物で、鍵となるリン酸化反応を阻害すると、通常24時間の概日リズムの周期を、倍の48時間以上に延長させることができました。

概日時計の温度補償性の解析は、現象の発見から50年以上過ぎた現在でも、未解決のまま残されていた難問でした。今回の成果は、常識とかけ離れた温度非依存性の酵素反応を見いだしたことで、従来のほ乳類概日時計の分子モデルの修正を促し、ほ乳類の概日時計のメカニズムに深い理解をもたらすものと期待できます。時差ボケや睡眠障害など概日時計の変調が原因となる疾患が多く報告されており、関連する疾患原因を制御する薬剤開発につながると期待できます。

理化学研究所
システムバイオロジー研究チーム
チームリーダー 上田 泰己(うえだ ひろき)
Tel: 078-306-3191(秘書)/ 078-306-3190(直通)
Fax: 078-306-3194