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京大チーム

体内時計の24時間周期 酵素を発見

 京都大大学院薬学科のジャンミッシェル・フスタ講師、岡村均特任教授らの研究グループは生物の体内時計の24時間周期を決める酵素を発見したと発表した。体内時計をコントロールする「時計遺伝子」のたんぱく質を安定化させる酵素で、ネズミで多く発現させると体内時計の進みが遅くなった。逆の働きをする酵素もあり、この二つの酵素のバランスで体内時計の周期が決まっていることを突き止めたという。成果は22日、米国科学アカデミー紀要(PNAS)電子版に掲載される。

 体内時計は朝に目を覚まし、夜になると眠くなるような24時間のリズムを作り出し、動植物の行動を支配している。昨年のノーベル医学生理学賞は、これを制御する時計遺伝子「Period(ピリオド)」を発見し、仕組みを解明した米国人研究者ら3人が受賞したが、どうやって「24時間」の周期が決まるのかは分かっていなかった。

 ピリオドはPERというたんぱく質群を作り、中でもPER2の安定性が重要とされる。体内時計が早く進み、夜早く眠り早朝に目覚めてしまう遺伝性の睡眠障害「家族性睡眠相前進症候群」の人は、PER2に変異があって分解されやすくなっている点に研究グループは着目。これまで機能が不明だった酵素「CK1D2」をネズミの細胞で多く発現させたところ、PER2が安定化し、体内時計が通常よりゆっくり進んだ。一方、PER2を分解する酵素「CK1D1」を多く発現させると、通常より早まった。この全く逆の働きをする二つの酵素が同じ遺伝子から作られていることも発見した。

 フスタ講師は「今後は同一の遺伝子から全く相反する働きをする酵素がどのタイミングで作られるのかを調べたい」としている。【菅沼舞】

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