2013年6月20日木曜日-カリフォルニア州サンフランシスコ（米国）にあるGladstone Institutesの研究者は、重要なタンパク質が体内の概日時計または生物学的リズムの直接の支配下にある方法、それが基本的な概日プロセスを調節する方法、および変更する方法を発見しました通常の機能により、この重要なシステムが同期しなくなる可能性があります。
Journal of Neuroscienceの最新号では、Gladstoneの研究者であるKaterina Akassoglouと彼女のチームは、動物モデルで、p75ニューロトロフィン（p75NTR）タンパク質受容体の産生が体内の自然な概日時計とこれらのリズミカルな振動が重要な代謝機能の調節にどのように役立つか。
この発見は、p75NTRの広範な重要性を浮き彫りにし、概日時計が体の全体的な代謝の健康を維持するのにどのように役立つかを示しています。 バクテリアから人間まで、地球上の事実上すべての生物は、概日時計を持っています。これは、約24時間周期で振動し、昼夜のサイクルと調和する生物学的タイミングメカニズムです。
この時計は、光のリズム、温度、食物の入手可能性の影響を受け、興味深いことに、最近の研究では概日時計と代謝の関係も発見されています。 「重要な代謝機能は概日時計にも大きく影響されるため、夜勤での仕事などの活動は、肥満、糖尿病などの代謝および自己免疫疾患の増加とともに、時計のリスク調整の欠如を引き起こす可能性があります2、癌と多発性硬化症」、アカソグロウを説明します。
「この研究では、p75NTRが概日時計と代謝の健康との間の重要な分子的リンクであると特定しました」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の神経学教授でもあるアカソグロ博士は述べています。グラッドストーンは提携しています。 もともと、p75NTRは神経系でのみ活性があると考えられていましたが、その後の研究では、体全体の多くの種類の細胞で活性であることがわかり、さまざまな生物学的機能に影響を及ぼすことが示唆されました。
昨年、Gladstoneの研究者たちは、p75NTRが肝臓と脂肪細胞に存在し、重要な代謝プロセスの血糖値を調節していることを発見しました。 これらの結果はp75NTRと代謝の関係を発見したため、研究チームはp75NTRと概日時計の間に関係があるかどうか、最初にペトリ皿で、次に動物モデルでテストしました。
チームは、「概日調節遺伝子」と呼ばれるClockとBmal1という2つの遺伝子に注目しました。これらは、他の人と同様に、体全体に見られ、その活動が概日時計を制御します。 研究者は、これらのサーカディアン遺伝子とp75NTRの間に関連があるかどうかを見たかった。
「最初の実験でそのような関係が明らかになりました」と、この記事の筆頭著者であるグラッドストーンのポスドク科学者ベルナト・バエサ・ラジャは回想します。 「個々の細胞では、p75NTRの産生が時計とBmal1によって制御されていることがわかりました。これらはp75NTRをコードする遺伝子に直接結合し、タンパク質の産生を開始します」と彼は付け加えます。
しかし、おそらく、p75NTRが生成された方法よりも重要なのはいつでした。 チームは、p75NTRの産生が、概日時計遺伝子自体と同様に、細胞の自然な概日リズムとの24時間周期の同期で振動することを発見しました。これは、マウスモデルでの実験を裏付ける発見です。
そして、チームがマウスのグループを遺伝子改変して、概日時計の遺伝子を持たないようにしたとき、他のすべては同期していませんでした。 p75NTR産生の概日振動は中断され、p75NTRレベルは低下しました。
しかし、最も魅力的だったのは、p75NTRレベルの低下が多種多様な概日時計システムにどのように影響したかであったと研究者は言います。 特に、脳と肝臓における他の概日遺伝子の規則的な振動は、グルコースと脂質の代謝を調節することが知られている遺伝子と同様に、破壊を受けました。
「p75NTRの損失が概日系および代謝系に影響を与えるという発見は、このタンパク質が両方に密接に関連しているという強力な証拠です」と、ライフサイエンス研究所所長のアラン・サルティエル氏は、ミシガン州および研究に参加しませんでした。 「アカソグロ博士と彼女のチームが、概日時計と代謝機能におけるp75NTRの役割を検討し続ける中で、他の洞察が発見するものを見るのは興味深いでしょう。」
「これらの結果は、p75NTRが概日時計と代謝の間の重要なリンクであることを明らかにしていますが、システムは複雑であり、おそらく他の要因が働いています」とAkassoglou氏は述べています。代謝と免疫系なので、いつかは、肥満や糖尿病だけでなく、多発性硬化症、さらにはアルツハイマー病など、体内時計の混乱の影響を受ける疾患を治療する治療法を開発することができました。」
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Journal of Neuroscienceの最新号では、Gladstoneの研究者であるKaterina Akassoglouと彼女のチームは、動物モデルで、p75ニューロトロフィン（p75NTR）タンパク質受容体の産生が体内の自然な概日時計とこれらのリズミカルな振動が重要な代謝機能の調節にどのように役立つか。
この発見は、p75NTRの広範な重要性を浮き彫りにし、概日時計が体の全体的な代謝の健康を維持するのにどのように役立つかを示しています。 バクテリアから人間まで、地球上の事実上すべての生物は、概日時計を持っています。これは、約24時間周期で振動し、昼夜のサイクルと調和する生物学的タイミングメカニズムです。
この時計は、光のリズム、温度、食物の入手可能性の影響を受け、興味深いことに、最近の研究では概日時計と代謝の関係も発見されています。 「重要な代謝機能は概日時計にも大きく影響されるため、夜勤での仕事などの活動は、肥満、糖尿病などの代謝および自己免疫疾患の増加とともに、時計のリスク調整の欠如を引き起こす可能性があります2、癌と多発性硬化症」、アカソグロウを説明します。
「この研究では、p75NTRが概日時計と代謝の健康との間の重要な分子的リンクであると特定しました」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の神経学教授でもあるアカソグロ博士は述べています。グラッドストーンは提携しています。 もともと、p75NTRは神経系でのみ活性があると考えられていましたが、その後の研究では、体全体の多くの種類の細胞で活性であることがわかり、さまざまな生物学的機能に影響を及ぼすことが示唆されました。
昨年、Gladstoneの研究者たちは、p75NTRが肝臓と脂肪細胞に存在し、重要な代謝プロセスの血糖値を調節していることを発見しました。 これらの結果はp75NTRと代謝の関係を発見したため、研究チームはp75NTRと概日時計の間に関係があるかどうか、最初にペトリ皿で、次に動物モデルでテストしました。
チームは、「概日調節遺伝子」と呼ばれるClockとBmal1という2つの遺伝子に注目しました。これらは、他の人と同様に、体全体に見られ、その活動が概日時計を制御します。 研究者は、これらのサーカディアン遺伝子とp75NTRの間に関連があるかどうかを見たかった。
「最初の実験でそのような関係が明らかになりました」と、この記事の筆頭著者であるグラッドストーンのポスドク科学者ベルナト・バエサ・ラジャは回想します。 「個々の細胞では、p75NTRの産生が時計とBmal1によって制御されていることがわかりました。これらはp75NTRをコードする遺伝子に直接結合し、タンパク質の産生を開始します」と彼は付け加えます。
しかし、おそらく、p75NTRが生成された方法よりも重要なのはいつでした。 チームは、p75NTRの産生が、概日時計遺伝子自体と同様に、細胞の自然な概日リズムとの24時間周期の同期で振動することを発見しました。これは、マウスモデルでの実験を裏付ける発見です。
そして、チームがマウスのグループを遺伝子改変して、概日時計の遺伝子を持たないようにしたとき、他のすべては同期していませんでした。 p75NTR産生の概日振動は中断され、p75NTRレベルは低下しました。
しかし、最も魅力的だったのは、p75NTRレベルの低下が多種多様な概日時計システムにどのように影響したかであったと研究者は言います。 特に、脳と肝臓における他の概日遺伝子の規則的な振動は、グルコースと脂質の代謝を調節することが知られている遺伝子と同様に、破壊を受けました。
「p75NTRの損失が概日系および代謝系に影響を与えるという発見は、このタンパク質が両方に密接に関連しているという強力な証拠です」と、ライフサイエンス研究所所長のアラン・サルティエル氏は、ミシガン州および研究に参加しませんでした。 「アカソグロ博士と彼女のチームが、概日時計と代謝機能におけるp75NTRの役割を検討し続ける中で、他の洞察が発見するものを見るのは興味深いでしょう。」
「これらの結果は、p75NTRが概日時計と代謝の間の重要なリンクであることを明らかにしていますが、システムは複雑であり、おそらく他の要因が働いています」とAkassoglou氏は述べています。代謝と免疫系なので、いつかは、肥満や糖尿病だけでなく、多発性硬化症、さらにはアルツハイマー病など、体内時計の混乱の影響を受ける疾患を治療する治療法を開発することができました。」
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