顔料分散係数

コンテンツへジャンプ
    リンクを追加する
    フリー百科事典『ウィキペディア』より

    遺伝子についてはPDF（遺伝子）をご覧ください。
    顔料分散係数（pdf）
    識別子
    生物キイロショウジョウバエ
    シンボルPDF
    エントレズ43193
    RefSeq (mRNA)NM_079793
    RefSeq（タンパク質）NP_524517
    ユニプロットO96690
    その他のデータ
    染色体3R: 22.28 - 22.28 メガバイト
    検索する
    構造スイスモデル
    ドメインインタープロ
    色素分散ホルモン
    識別子
    シンボルピグメント_DH
    ファムPF06324
    インタープロIPR009396
    利用可能なタンパク質構造:
    ファム  構造/ ECOD  
    PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
    PDBサム構造の概要

    色素分散因子（ pdf ）は、神経ペプチドの大きなファミリーの一部であるタンパク質PDFをコードする遺伝子である。 [ 1 ]そのホルモン産物である色素分散ホルモン（ PDH ）は、節足動物の中枢神経系で最初に発見された際、甲殻類の網膜細胞における日周的な色素移動効果にちなんで命名された。 [ 1 ]網膜細胞および網膜外細胞における色素の移動と凝集は、分割されたホルモン制御メカニズムによって行われていると仮定されている。 [ 1 ] 1つのホルモンセットは、生物の暗闇への曝露時間の変化に反応して色素胞色素 を濃縮する役割を担っている。もう1つのホルモンセットは分散を担っており、光周期に反応する。 [ 1 ]しかし、昆虫のpdf遺伝子は色素胞を欠いているため、このような色素移動には機能しない。 [ 2 ]

    この遺伝子は、1998年にブランダ​​イス大学のジェフリー・C・ホール研究室でショウジョウバエから初めて単離・研究され、概日リズムを制御する神経調節因子および結合因子として機能することがわかった。[ 3 ] [ 4 ]神経調節因子は、近接または遠距離にある他のニューロンに作用して、脱分極を誘発することなく神経伝達物質の効果を変化させる神経調節因子である。[ 5 ]

    発見

    [編集]

    色素分散因子（pdf）は、1993年にK.ランガ・ラオとジョン・P・リームによって節足動物の中枢神経系で初めて発見されました。彼らは細胞内色素の移動によって引き起こされる色の変化に注目し、甲殻類の色の変化は網膜色素胞色素の分散によって引き起こされるという仮説を立てました。[ 1 ]しかし、ホールの研究室は初めて遺伝子自体を単離して研究しました。

    PDFの発見に貢献したもう一人、ドイツの科学者シャルロッテ・ヘルフリッヒ＝フォルスターもいます。2000年、彼女はショウジョウバエにおけるPDFの行動リズムへの関与を研究しました。ヘルフリッヒ＝フォルスターは、背側脳と中枢脳の軸索終末を持つニューロンでPDFを誤って発現させると、活動リズムに影響を及ぼすことを発見しました。このことから、彼女はPDFが背側脳と中枢脳において行動リズムに作用する神経調節因子であると結論付けました。[ 4 ]

    pdfとその概日リズムにおける役割の発見と解析に最も影響を与えた人物は、おそらくポール・H・タガートであろう。ポール・H・タガート、ジェフ・ホール、マイケル・ロスバッシュの研究室は、pdf遺伝子のヌルアレルを特定した。さらに、彼らはGAL4/UASシステムを用いて、まずpdfをノックアウトし、次にpdfニューロン全体をノックアウトした。その結果、pdfとpdfニューロンのノックアウトによって一部の行動リズムが破壊されたものの、全てが破壊されたわけではないことがわかった。したがって、彼らはpdfが概日リズムの出力である可能性が高いと結論付けた。[ 6 ]

    最近、タグハート研究室は、ハエの脳にある5つの主要なペースメーカー群のそれぞれが、毎日大きなカルシウムトランジェントを示すことを報告しました。このトランジェントは24時間にわたって分布しており、PDFを発現するs-LNv（小型側方ニューロン）は夜明け頃にピークに達し、LNd（夜間の運動行動の制御に関与する）は日中にピークに達します。他のペースメーカー群は正午または真夜中にピークに達します。PDFシグナル伝達がない場合でも、すべてのペースメーカーは毎日カルシウムトランジェントを示しますが、2つの群は異常な位相シフトを起こし、s-LNvと同期して朝にピークに達します。これらの観察結果は、概日リズム神経回路における時間的出力の正常なシーケンスを確保するために、PDFシグナル伝達が大きな（数時間にわたる）位相差を生み出すために必要であることを示しています。[ 7 ]

    遺伝子特性

    [編集]

    ショウジョウバエでは、pdf遺伝子はイントロンを持たず、第3染色体の97Bに位置する。[ 6 ]この遺伝子は半数体ゲノムあたり1コピー存在し、約0.8 kbの転写産物がショウジョウバエの頭部で発現する。[ 8 ]ハエのcDNAクローンは1080塩基対で、エクソンは1つである。[ 2 ]この遺伝子には6つの対立遺伝子が報告されており、ショウジョウバエの脳の背側側方ニューロンと腹側側方ニューロン、および腹部神経節ニューロンの一部に見られる。[ 9 ]

    概日リズム経路における役割

    [編集]

    ショウジョウバエの脳では、側腹側ニューロンと呼ばれる細胞群が、ショウジョウバエの運動の概日リズムを制御する主要なペースメーカーのサブセットであると考えられています。[ 10 ]これらの特殊細胞の一部によって発現されるPDFの放出は、これらの細胞内の振動の主要な出力であると考えられており、ハエの行動の朝と夕方の段階を調整および連結するのに役立ちます。[ 10 ]

    E細胞とM細胞

    [編集]

    ショウジョウバエの150個のペースメーカーニューロンは、腹側および背側外側ニューロン（LN）内のM（朝）振動細胞とE（夜）振動細胞と呼ばれる2つの細胞群に分かれています。[ 11 ]これらの2つの細胞群は、1976年にコリン・ピッテンドリグによって初めて観察されました。名前が示すように、2つの振動細胞は1日の異なる時間に概日リズムを制御しますが、概日活動を同期させるには、2つの振動細胞が協調して働く必要があります。

    PDFはM振動子細胞に存在し、光曝露前のハエの予測活動を制御します。この予測活動は、ハエが明暗スケジュールに同調していることを示しています。 [ 10 ] PDFはM振動子の位相を同期させますが、E振動子ではPDFがその周期を遅らせ、振幅を増加させます。[ 10 ]このPDFによる遅延により、夜間の行動は朝の行動の後にピークに達し、逆位相リズムを引き起こします。Stoleruらは、概日周期の異なるモザイクトランスジェニック動物を用いて、この2つの振動子を研究しました。彼らの研究は、M細胞が定期的に「リセット」信号を発し、それがE細胞の振動を決定することを示しました。このリセット信号はM細胞特異的であり、正常なリズムの維持に大きな役割を果たしていることから、PDFであると考えられています。[ 12 ]

    朝の行動はLNの側方腹側ニューロン（LNv）と呼ばれるサブセットによって制御されている。これらのニューロンはPDFを発現している。一方、夕方の行動は側方背側ニューロン（LNd）と呼ばれるサブセットによって制御されており、これはPDFを発現していない。[ 13 ]小型側方腹側ニューロン（s-LNv）からのPDFは自由継続リズムの維持を担っているが、大型側方腹側ニューロンからのPDFは通常の行動には不要である。[ 14 ]ブランダイス大学の実験では、PDF神経ペプチドは朝の予期行動を特異的に制御するs-LNvに局在することが示されている。[ 15 ]しかし、s-LNvを除去したハエでは、大型LNvが他の概日リズムニューロンと連携して働くことで朝の予期行動と驚愕反応を回復するのに十分であることがわかっている。[ 16 ]このように、PDFが自由走行リズムと明暗サイクルのタイミングを設定する役割は、両方のタイプの側腹側ニューロンから来ています。

    グリマらは、ショウジョウバエにおけるEピークとMピークの明確な証拠をさらに示した。 [ 17 ]この研究により、PDFを発現する小型の側腹側ニューロンが、ショウジョウバエの概日リズムの朝のピークに必要であることが確認された。[ 17 ] 機能的なs-LNvを欠損したハエは、朝のピークを予測する点灯活動を行わなかった。[ 17 ]夕方の活動が促進され、朝のリズムを確立し、これらのリズムを夕方の活動リズムに連動させるためにs-LNvニューロンが必要であることが示された。[ 17 ]

    ショウジョウバエの羽化活動などの他の行動面は、pdfの異所性発現によってモニタリングされており、この場合は背側中枢脳に集中している。[ 4 ]これらの発現の変化は、幼虫の羽化の周期的な行動に重大な変化を引き起こし、PDFがショウジョウバエの行動の周期的な制御を調節するという証拠をさらに裏付けている。[ 4 ]

    PDF受容体

    [編集]

    PDF受容体は、ペースメーカーニューロン、すなわち「時計」ニューロンにおけるPDFの結合部位として機能するため、リズム行動に必須である。PDF受容体は、哺乳類ホモログである血管作動性腸管ペプチド（VIP ）受容体とともに、B1サブファミリーに属するGタンパク質共役受容体であることが知られている。変異PDF受容体を持つハエは、不整脈を呈するか、または弱い短周期行動リズムを示す。[ 18 ]

    12:12の明暗周期において、正常なハエは夜明け頃に朝ピーク、夕暮れ頃に夕方ピークを示す運動行動を示した。PDFの喪失、またはPDF分泌LNvの喪失は、明暗周期において朝ピークが弱まるか消失し、夕方ピークが約2時間早まった。一定条件下では、PDF受容体またはPDF分泌細胞の喪失は、時計ニューロン間の非同期をもたらした。[ 11 ]

    Seol Hee ImとPaul H. Taghertは、 pdfr変異体ハエ（pdfr3369とpdfr5304）を用いてpdfr -GAL4系統を改変し、Gal4を介したpdfr表現型の救済だけでは行動の完全な救済には不十分であることを示した。一連のGAL4ドライバー実験により、Gal4-UASシステムを用いた救済実験では常に不完全な救済しか得られないことが判明した。しかし、pdfr-GAL4系統とは異なり、70 kBのpdfr-myc トランスジーンはpdfr変異体ハエの概日行動障害を完全に救済することができる。つまり、70 kNのPDF受容体トランスジーンはpdfr変異体ハエの概日行動障害を完全に救済する。このトランスジーンはペースメーカー細胞で広く発現しており、ペースメーカー細胞以外の細胞にもごく少数見られる。[ 11 ] [ 15 ]

    概日リズム出力

    [編集]

    ワシントン大学医学部とブランダイス大学で行われた一連の実験で、pdf は概日リズム出力調整に決定的に重要であることが示された。[ 10 ] pdf遺伝子座位で変異を起こしたハエは、不規則な概日振動を示した。野生型のハエは、24 時間の LD サイクルにおいて、夜明けに活動し、正午には静かになり、夕方には再び活動し、そのリズミカルな行動は恒暗 (DD) でも持続する。pdf -null ( pdf 01 ) 変異を持つハエは、乱れた概日行動を示した。ホモ接合型およびヘミ接合型のpdf 01ハエの運動活動リズムは LD サイクル中によく同調していたが、夕方の活動のピークは約 1 時間早まり、朝の予測的リズムが欠如していた。ただし、恒暗下では、自由走行リズムは野生型のハエよりもはるかにリズミカルではなかった。[ 10 ]これはPDFがM振動子とE振動子の間の結合因子としての役割と、朝のリズムに対する期待感を生み出す役割を実証している。

    pdf遺伝子を発現する側腹側ニューロンの選択的除去に関するさらなる研究が行われた。Gal4 -UAS調節性トランスジーンを用いて、UAS- rprコントロール群または UAS- hidの 2 つのハエ系統を交配し、 PDF ニューロンを除去したハエ系統を作成した。除去によってハエがLD 周期に同調する能力は影響を受けなかったが、夕方の運動位相は 0.5 時間進んだ。これは、 DD で持続的に律動していたrprおよびhid を除去した個体の周期が短くなったことを示している。[ 10 ]さらに、時系列免疫染色を利用して、Lin らは、PDF はタンパク質レベルで概日リズムを維持する機能ではなく、さまざまなDrosophilaペースメーカー間のリズムを調整するのに必要であることを示した。[ 19 ]これらの実験により、 pdf発現がショウジョウバエの概日運動活動の調節において重要な役割を果たすことが確認された。

    LNvニューロンがLNdニューロンと電気的に通信することで、朝と夜の行動を同期させ、連動させているという証拠もあります。Wuらは、カリウム勾配を阻害することでLNvニューロンを電気的にサイレンシングすると、PDFを欠損したハエの表現型模写が得られることを発見しました（pdf 01）。これは、LNvニューロンからLNdニューロンへのシグナル伝達がPDFとニューロンの電気的活動の両方に依存しており、これらのメカニズムは独立していないことを示しています。[ 20 ]

    2014年、Liらは、PDFがcAMPおよびcAMPを介したプロテインキナーゼA（PKA）のレベルを上昇させることで概日時計ニューロンを同期させることを示した。[ 21 ] cAMPおよびPKAの増加はショウジョウバエの周期タンパク質PERのレベルを安定化させ、PDF受容体（PDFR）を含むニューロンの時計速度を低下させる。光パルスは、野生型ニューロンを持つハエよりもpdfヌルニューロンを持つハエでより多くのPER分解を引き起こし、PDFが光誘導性PER分解を阻害することを示した。[ 21 ]これらの実験は、PDFが二次メッセンジャー成分と相互作用して概日時計出力を調整することを実証した。

    PDFは、概日リズムを制御するもう1つの重要なタンパク質であるタイムレスタンパク質（TIM）の高レベルを誘導するのにも十分です。[ 22 ]研究では、後背部ニューロン1（DN1(p)s）のイオンチャネルが変異したハエは、予測行動と自由走行リズムが減少することがわかっています。[ 23 ]この欠陥は、PDFを発現するニューロンを変異したDN1(p)sにシナプス接続することで回復できます。なぜなら、TIMレベルの上昇は概日リズムを回復するのに十分だからです。[ 22 ]

    グリア細胞を介した制御

    [編集]

    2011年、Ngらは、グリア細胞による神経シグナル伝達がカルシウム依存的にPDFを生理的に調節する可能性があることを実証した。 [ 24 ]成体ショウジョウバエの脳内のグリア細胞、特にアストロサイトは、概日リズムニューロンを生理的に制御し、出力PDFに影響を与える。[ 24 ] Gal4-UAS制御トランスジーンを用いてグリア細胞による内部カルシウム貯蔵の放出、グリア小胞輸送、膜勾配を変化させた別の実験では、いずれも不整脈運動活動を引き起こした。[ 24 ] LNv背側投射におけるペプチドの免疫組織化学染色は、グリア機能の破壊後に有意な減少を示し、PDFの輸送と放出がグリア細胞によって影響を受けることを示唆した。[ 24 ]

    転写調節因子として

    [編集]

    2016年の研究では、PDFがLNvニューロンの時計遺伝子のEボックスプロモーター領域に作用し、時間帯依存的に転写をアップレギュレーションすることが示されました。Sabadoらは蛍光レポーター遺伝子と生細胞イメージングを用いて、PDFが細胞内での自身の放出とは独立して、夜間にCLK / CYC（Per転写を活性化するオシレーターを構成する2つの転写因子）とPERの発現をアップレギュレーションすることを発見しました。これは、PDFがペースメーカーニューロンを同期させる仕組みをさらに説明する可能性があります。[ 25 ]

    系統発生

    [編集]

    PDFは、いくつかの大きな無脊椎動物系統、特に脱皮動物（節足動物を含む脱皮無脊椎動物）と冠状動物（環形動物、軟体動物など）に広く保存されており、蚊や線虫などの生物で相同遺伝子が同定されている。[ 6 ] [ 26 ] [ 27 ] PDFは、げっ歯類、チンパンジー、ヒトなどの脊椎動物には見られない。 [ 6 ]

    PDFはコオロギ（Gryllus bimaculatus ）でも研究されており、研究によりPDFは概日リズムの生成には必要ではないが、夜間行動の制御、同調、概日時計の自由周期の微調整に関与していることが証明された。[ 28 ]

    液体クロマトグラフィーといくつかの生物学的アッセイを組み合わせることで、PDFはゴキブリの一種であるLeucophaea maderaeからも分離されました。[ 29 ]

    研究者らは、 Ca 2+イメージング研究を用いて、ゴキブリRhyparobia maderaeの概日リズムのペースメーカーである副髄質に PDF を含む 2 種類のペースメーカー細胞を発見した。タイプ 1 細胞では、PDF が細胞内 cAMP レベルの上昇を介してシグナル伝達することが示されている。対照的に、タイプ 2 細胞では、PDF はアデニル酸シクラーゼ活性を阻害した後でも、一時的に細胞内 Ca 2+レベルを上昇させた。研究者らは、タイプ 1 細胞では、PDF 依存性の cAMP 濃度上昇が主に外向きの K +電流を阻害するとの仮説を立てた。この PDF 依存性の脱分極が、ゴキブリのペースメーカーの PDF 依存性位相前進の根本原因である可能性がある。著者らは、結合したペースメーカー細胞における K +および Na +イオンチャネルの PDF 依存性調節が、ペースメーカー細胞の効率的な同期化のための超日膜電位振動を引き起こすと提案した。[ 30 ]

    機能アナログ

    [編集]

    神経ペプチドVIPは、哺乳類の細胞および行動の24時間リズムに重要なPDFの類似体であり、 SCNのニューロンの10%で発現しています。[ 31 ] VIPおよびVIP受容体2（VIPR2）ノックアウトマウスを用いた研究では、両変異体とも明暗周期において同調した活動リズムを示しました。しかし、恒常的な暗闇では両モデルともリズム性が低下し（周期が非常に短く）、試験した動物の半数は不整脈を示しました。[ 31 ]

    VIPとPDFは機能類似体である。VIPは、多様な哺乳類のSCNペースメーカーの同期とリズム維持に役割を果たしている。自由走行条件下でPDFとVIPを欠損させると、同様の行動表現型が観察された。すなわち、行動リズムが減衰し、ノックアウト変異体の一部は不整脈を示した。これらの表現型の分子的基盤は、ペースメーカー細胞間の同期の喪失であった。両方のノックアウト変異体は分子振動の減衰を示し、VIPノックアウトではmRNAレベルの低下が見られ、PDFノックアウトではタンパク質の減少が見られる。PDFおよびVIP受容体の欠損においても、同様の行動および分子表現型が観察される。[ 32 ]

    参照

    [編集]

    参考文献

    [編集]
    1. ^ a b c d e Rao KR, Riehm JP (1993年5月). 「色素分散ホルモン」 . Annals of the New York Academy of Sciences . 680 (1): 78– 88. Bibcode : 1993NYASA.680...78R . doi : 10.1111 / j.1749-6632.1993.tb19676.x . PMID  8512238. S2CID  44408395 .
    2. ^ a b インタラクティブフライ[1] 2011年4月28日。
    3. ^ Helfrich-Förster C (2014-12-01). 「ハエ脳における神経遺伝学的研究から概日リズム生物学の概念へ」Journal of Neurogenetics . 28 ( 3–4 ): 329– 347. doi : 10.3109/01677063.2014.905556 . ISSN 0167-7063 . PMID 24655073 . S2CID 38977633 .   
    4. ^ a b c d Helfrich-Förster C, Täuber M, Park JH, Mühlig-Versen M, Schneuwly S, Hofbauer A (2000年5月). 「神経ペプチド色素分散因子の異所的発現はショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の行動リズムを変化させる」 . J. Neurosci . 20 (9): 3339–53 . doi : 10.1523 / JNEUROSCI.20-09-03339.2000 . PMC 6773135. PMID 10777797 .  
    5. ^ 神経調節薬. (nd) Segen's Medical Dictionary . (2011). 2017年4月11日閲覧。https: //medical-dictionary.thefreedictionary.com/neuromodulator
    6. ^ a b c d 国立生物工学情報センター: Pdf 色素分散因子（キイロショウジョウバエ）. [2] 2011年3月29日
    7. ^ Liang X, Holy TE, Taghert PH (2016-02-26). 「ショウジョウバエの同期概日リズムは生体内で非同期Ca²⁺リズムを示す」 . Science . 351 ( 6276): 976– 981. doi : 10.1126/science.aad3997 . ISSN 1095-9203 . PMC 4836443. PMID 26917772 .   
    8. ^ Park JH, Hall JC (1998年6月). 「ショウジョウバエにおける神経ペプチド色素分散因子遺伝子の単離と時間生物学的解析」 . J. Biol. Rhythms . 13 (3): 219–28 . doi : 10.1177/ 074873098129000066 . PMID 9615286. S2CID 20190155 .  
    9. ^ Flybase: ショウジョウバエの遺伝子とゲノムのデータベース。 [3] 2011 年 4 月 27 日。
    10. ^ a b c d e f g Renn SC, Park JH, Rosbash M, Hall JC, Taghert PH (1999年12月). 「PDF神経ペプチド遺伝子の変異とPDFニューロンの除去は、ショウジョウバエの行動概日リズムに重篤な異常を引き起こす」 . Cell . 99 (7): 791– 802. doi : 10.1016/S0092-8674(00) 81676-1 . PMID 10619432. S2CID 62796150 .  
    11. ^ a b c Im SH, Taghert PH (2010年6月). 「PDF受容体の発現はショウジョウバエにおける概日リズム振動子間の直接的な相互作用を明らかにする」 . J. Comp. Neurol . 518 (11): 1925– 1945. doi : 10.1002 /cne.22311 . PMC 2881544. PMID 20394051 .  
    12. ^ Stoleru D, Peng Y, Nawathean P, Rosbash M (2005年11月). 「ショウジョウバエのペースメーカー間のリセット信号が朝と夕方の活動を同期させる」. Nature . 438 ( 7065): 238– 242. Bibcode : 2005Natur.438..238S . doi : 10.1038/nature04192 . PMID 16281038. S2CID 4311388 .  
    13. ^ Rieger D, Shafer OT, Tomioka K, Helfrich-Förster C (2006-03-01). 「ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）における概日リズムペースメーカーニューロンの機能解析」 . The Journal of Neuroscience . 26 (9): 2531– 2543. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1234-05.2006 . ISSN 1529-2401 . PMC 6793667. PMID 16510731 .   
    14. ^ Shafer OT, Taghert PH (2009). Nitabach MN (編). 「RNA干渉によるショウジョウバエ色素分散因子の神経細胞サブセットにおけるノックダウン：神経ペプチドの概日リズム機能の解剖学的基盤」 . PLOS ONE . 4 (12) e8298. Bibcode : 2009PLoSO...4.8298S . doi : 10.1371/journal.pone.0008298 . PMC 2788783. PMID 20011537 .  
    15. ^ a b Lear BC, Zhang L, Allada R (2009). 「神経ペプチドPDFは夕方のペースメーカーニューロンに直接作用し、概日リズム行動の複数の特徴を制御する」 . PLOS Biol . 7 (7) e1000154. doi : 10.1371/journal.pbio.1000154 . PMC 2702683. PMID 19621061 .  
    16. ^ Sheeba V, Fogle KJ, Holmes TC (2010). 「ショウジョウバエにおける小型腹側側方ニューロンの機能喪失後の朝の予期行動と高振幅の朝の驚愕反応の持続」 . PLOS ONE . 5 (7) e11628. Bibcode : 2010PLoSO...511628S . doi : 10.1371/journal.pone.0011628 . PMC 2905440. PMID 20661292 .  
    17. ^ a b c d Grima B, Chélot E, Xia R, Rouyer F (2004年10月14日). 「朝と夕方の活動ピークはショウジョウバエ脳の異なる時計ニューロンに依存する」Nature 431 ( 7010 ): 869– 873. Bibcode : 2004Natur.431..869G . doi : 10.1038/nature02935 . PMID 15483616. S2CID 4394251 .  
    18. ^ Shafer OT, Yao Z (2014-07-01). 「昆虫の運動活動における色素分散因子シグナル伝達と概日リズム」 . Current Opinion in Insect Science . 1 : 73– 80. Bibcode : 2014COIS....1...73S . doi : 10.1016 /j.cois.2014.05.002 . ISSN 2214-5745 . PMC 4224320. PMID 25386391 .   
    19. ^ Lin Y, Stormo GD, Taghert PH (2004年9月). 「神経ペプチド色素分散因子はショウジョウバエの概日リズムにおけるペースメーカー相互作用を調整する」 . J. Neurosci . 24 (36): 7951– 7957. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2370-04.2004 . PMC 6729918. PMID 15356209 .  
    20. ^ Wu Y, Cao G, Nitabach MN (2008-04-01). 「ショウジョウバエにおいてPDFニューロンの電気的サイレンシングは非PDF時計ニューロンの位相を早める」 . Journal of Biological Rhythms . 23 (2): 117– 128. doi : 10.1177/0748730407312984 . ISSN 0748-7304 . PMID 18375861. S2CID 10010853 .   
    21. ^ a b Li Y, Guo F, Shen J, Rosbash M (2014). 「PDFとcAMPはショウジョウバエの時計ニューロンにおけるPERの安定性を高める」 . Proc Natl Acad Sci USA . 111 (13): E1284 – E1290 . Bibcode : 2014PNAS..111E1284L . doi : 10.1073/pnas.1402562111 . PMC 3977231. PMID 24707054 .   
    22. ^ a b Seluzicki A, Flourakis M, Kula-Eversole E, Zhang L, Kilman V, Allada R, Blau J (2014年3月18日). 「二重のPDFシグナル伝達経路がTIMELESSを介して時計をリセットし、標的ニューロンを急激に興奮させて概日行動を制御する」 . PLOS Biology . 12 (3) e1001810. doi : 10.1371/journal.pbio.1001810 . PMC 3958333. PMID 24643294 .  
    23. ^ Zhang L, Chung BY, Lear BC, Kilman VL, Liu Y, Mahesh G, Meissner RA, Hardin PE, Allada R (2010年4月). 「DN1(p)概日リズムニューロンは急性光とPDF入力を調整し、ショウジョウバエにおいて堅牢な日常行動を生み出す」 . Curr. Biol . 20 (7): 591– 599. doi : 10.1016/j.cub.2010.02.056 . PMC 2864127. PMID 20362452 .  
    24. ^ a b c d Ng FS, Tangredi MM, Jackson FR (2011年4月). 「グリア細胞はカルシウム依存的に時計ニューロンと概日リズムを生理的に調節する」 . Curr . Biol . 21 (8): 625– 634. Bibcode : 2011CBio...21..625N . doi : 10.1016/j.cub.2011.03.027 . PMC 3081987. PMID 21497088 .  
    25. ^ Sabado V, Vienne L, Nunes JM, Rosbash M, Nagoshi E (2017-01-30). 「蛍光概日リズムイメージングにより、ショウジョウバエの分子時計におけるPDF依存的な転写制御が明らかになる」 . Scientific Reports . 7 41560. Bibcode : 2017NatSR...741560S . doi : 10.1038/srep41560 . ISSN 2045-2322 . PMC 5278502. PMID 28134281 .   
    26. ^ Mayer G, Hering L, Stosch JM, Stevenson PA, Dircksen H (2015年9月). 「汎節足動物における色素分散因子神経ペプチドの進化：オニコフォラ（ベルベットワーム）とクマムシ（ウォーターベア）からの知見」 . Journal of Comparative Neurology . 523 (13): 1865– 1885. doi : 10.1002/cne.23767 . ISSN 0021-9967 . PMID 25722044. S2CID 19580965 .   
    27. ^ Martin C, Hering L, Metzendorf N, Hormann S, Kasten S, Fuhrmann S, Werckenthin A, Herberg FW, Stengl M, Mayer G (2020). 「ベルベットワームにおける色素分散因子神経ペプチドとその受容体の解析」 . Frontiers in Endocrinology . 11 : 273. doi : 10.3389/fendo.2020.00273 . ISSN 1664-2392 . PMC 7235175. PMID 32477266 .   
    28. ^ Hassaneen E、El-Din Sallam A、Abo-Ghalia A、Moriyama Y、Karpova SG、Abdelsalam S、松島 A、下東 Y、富岡 K (2011 年 2 月)。 「色素分散因子は、コオロギの夜間活動リズム、光同調、および概日時計の自走期間に影響を与える。」Ｊ．Ｂｉｏｌ．リズム。26 (1): 3–13 . CiteSeerX 10.1.1.1013.3309。土井：10.1177/0748730410388746。PMID 21252361。S2CID 26698831。   
    29. ^ Hamasaka Y, Mohrherr CJ, Predel R, Wegener C (2005). 「ゴキブリLeucophaea maderaeにおける色素分散因子の時間生物学的解析と質量分析による特性評価」 . J. Insect Sci . 5 : 43. doi : 10.1093 / jis/5.1.43 . PMC 1615250. PMID 17119625 .  
    30. ^ Wei H, Yasar H, Funk NW, Giese M, Baz ES, Stengl M, Yamazaki S (2014年9月30日). 「マデイラゴキブリRhyparobia maderaeにおける色素分散因子（PDF）のシグナル伝達」 . PLOS ONE . 9 (9) e108757. Bibcode : 2014PLoSO...9j8757W . doi : 10.1371/journal.pone.0108757 . PMC 4182629. PMID 25269074 .  
    31. ^ a b Im SH, Taghert PH (2010年6月1日). 「PDF受容体の発現はショウジョウバエにおける概日リズム振動子間の直接的な相互作用を明らかにする」 . The Journal of Comparative Neurology . 518 (11): 1925– 1945. doi : 10.1002/cne.22311 . PMC 2881544. PMID 20394051 .  
    32. ^ Vosko AM, Schroeder A, Loh DH, Colwell CS (2007年6月). 「血管作動性腸管ペプチドと哺乳類の概日リズム」 .一般・比較内分泌学. 152 ( 2–3 ): 165–175 . doi : 10.1016 / j.ygcen.2007.04.018 . PMC 1994114. PMID 17572414 .  
    「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pigment_dispersing_factor&oldid=1322706559」より取得

      顔料分散係数（pdf）
      識別子
      生物キイロショウジョウバエ
      シンボルPDF
      エントレズ43193
      RefSeq (mRNA)NM_079793
      RefSeq（タンパク質）NP_524517
      ユニプロットO96690
      その他のデータ
      染色体3R: 22.28 - 22.28 メガバイト
      検索する
      構造スイスモデル
      ドメインインタープロ
      色素分散ホルモン
      識別子
      シンボルピグメント_DH
      ファムPF06324
      インタープロIPR009396
      利用可能なタンパク質構造:
      ファム  構造 / ECOD  
      PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
      PDBサム構造の概要

      色素分散因子（ pdf ）は、神経ペプチドの大きなファミリーの一部であるタンパク質PDFをコードする遺伝子である。 [1]そのホルモン産物である色素分散ホルモン（ PDH ）は、節足動物の中枢神経系で最初に発見された際、甲殻類の網膜細胞における日周的な色素移動効果にちなんで命名された。 [1]網膜細胞および網膜外細胞における色素の移動と凝集は、分割されたホルモン制御メカニズムによって行われていると仮定されている。 [1] 1つのホルモンセットは、生物の暗闇への曝露時間の変化に反応して色素胞色素 を濃縮する役割を担っている。もう1つのホルモンセットは分散を担っており、光周期に反応する。 [1]しかし、昆虫のpdf遺伝子は色素胞を欠いているため、このような色素移動には機能しない。 [2]

      この遺伝子は、1998年にブランダ​​イス大学のジェフリー・C・ホール研究室でショウジョウバエから初めて単離・研究され、概日リズムを制御する神経調節因子および結合因子として機能することがわかっています。[3] [4]神経調節因子は、近接または遠距離にある他のニューロンに作用し、脱分極を誘導することなく神経伝達物質の効果を変化させる神経調節因子です。[5]

      発見

      色素分散因子（pdf）は、1993年にK.ランガ・ラオとジョン・P・リームによって節足動物の中枢神経系で初めて発見されました。彼らは細胞内色素の移動によって引き起こされる色の変化に注目し、甲殻類の色の変化は網膜色素胞色素の分散によって引き起こされるという仮説を立てました。[1]しかし、ホールの研究室は、遺伝子自体を単離して研究した最初の研究室でした。

      PDFの発見に貢献したもう一人、ドイツの科学者シャルロッテ・ヘルフリッヒ＝フォルスターもいました。2000年、彼女はショウジョウバエにおけるPDFの行動リズムへの関与を研究しました。ヘルフリッヒ＝フォルスターは、背側脳と中枢脳の軸索終末を持つニューロンでPDFを誤って発現させると、活動リズムに変化が生じることを発見しました。このことから、彼女はPDFが背側脳と中枢脳において行動リズムに作用する神経調節因子であると結論付けました。[4]

      pdfとその概日リズムにおける役割の発見と解析に最も影響を与えた人物は、おそらくポール・H・タガートであろう。ポール・H・タガート、ジェフ・ホール、マイケル・ロスバッシュの研究室は、pdf遺伝子のヌルアレルを特定した。さらに、彼らはGAL4/UASシステムを用いて、まずpdfをノックアウトし、次にpdfニューロン全体をノックアウトした。その結果、pdfとpdfニューロンのノックアウトによって一部の行動リズムが破壊されたものの、全てが破壊されたわけではないことがわかった。したがって、彼らはpdfが概日リズムの出力である可能性が高いと結論付けた。[6]

      最近、タグハート研究室は、ハエの脳にある5つの主要なペースメーカー群がそれぞれ、毎日大きなカルシウムトランジェントを示すことを報告しました。これらのトランジェントは24時間にわたって分布しており、PDFシグナルを発現するs-LNv（小型側方ニューロン）は夜明け頃にピークに達し、LNd（夜間の運動行動の制御に関与する）は日中にピークに達します。他のペースメーカー群は正午または深夜にピークに達します。PDFシグナルがない場合でも、すべてのペースメーカーは毎日カルシウムトランジェントを示しますが、2つのグループは異常な位相シフトを起こし、s-LNvと同期して朝にピークに達します。これらの観察結果は、概日リズム神経回路における時間的出力の正常なシーケンスを確保するために、PDFシグナルが大きな（数時間にわたる）位相差を生み出すために必要であることを示唆しています。[7]

      遺伝子特性

      ショウジョウバエでは、pdf遺伝子はイントロンを持たず、第3染色体の97Bに位置する。[6]この遺伝子は半数体ゲノムあたり1コピー存在し、約0.8 kbの転写産物がショウジョウバエの頭部で発現する。[8]ハエのcDNAクローンは1080塩基対で、エクソンは1つである。[2]この遺伝子には6つの対立遺伝子が報告されており、ショウジョウバエの脳の背側側方ニューロンと腹側側方ニューロン、および腹部神経節ニューロンの一部に見られる。[9]

      概日リズム経路における役割

      ショウジョウバエの脳では、側腹側ニューロンと呼ばれる細胞群が、ショウジョウバエの運動の概日リズムを制御する主要なペースメーカーのサブセットであると考えられています。[10]これらの特殊細胞の一部によって発現されるPDFの放出は、これらの細胞内の振動の主要な出力であると考えられており、ハエの行動における朝と夕方の段階を調整し、連動させる役割を果たしています。[10]

      E細胞とM細胞

      ショウジョウバエの150個のペースメーカーニューロンは、腹側側方ニューロンと背側側方ニューロン（LN）に存在するM（朝型）振動細胞とE（夜型）振動細胞と呼ばれる2つの細胞群に分かれています。[11]これらの2つの細胞群は、1976年にコリン・ピッテンドリグによって初めて観察されました。その名前が示すように、2つの振動細胞は1日の異なる時間帯に概日リズムを制御しますが、概日リズムを同期させるには、2つの細胞が協調して働く必要があります。

      PDFはM振動子細胞に存在し、光曝露前のハエの予測活動を制御します。この予測活動は、ハエが明暗スケジュールに同調していることを示しています。 [10] PDFはM振動子の位相を同期させますが、E振動子ではPDFがその周期を遅らせ、振幅を増加させます。 [10 ]このPDFによる遅延により、夜間の行動は朝の行動よりも後にピークに達し、逆位相リズムを引き起こします。Stoleruらは、概日周期の異なるモザイクトランスジェニック動物を用いて、この2つの振動子を研究しました。彼らの研究は、M細胞が定期的に「リセット」信号を発し、それがE細胞の振動を決定することを示しました。このリセット信号はM細胞特異的であり、正常なリズムの維持に大きな役割を果たしていることから、PDFであると考えられています。[12]

      朝の行動はLNのサブセットである側方腹側ニューロン（LNv）によって制御されている。これらのニューロンはPDFを発現している。一方、夕方の行動は側方背側ニューロン（LNd）と呼ばれるサブセットによって制御されているが、LNdはPDFを発現していない。[13]小型側方腹側ニューロン（s-LNv）からのPDFは自由継続リズムの維持に関与しているが、大型側方腹側ニューロンからのPDFは通常の行動には不要である。[14]ブランダイス大学の実験では、PDF神経ペプチドは朝の予期行動を特異的に制御するs-LNvに局在していることが示されている。[15]しかし、s-LNvを除去したハエでは、大型LNvが他の概日リズムニューロンと連携して働くことで朝の予期行動と驚愕反応を回復するのに十分であることがわかっている。[16]このように、PDFが自由走行リズムと明暗サイクルのタイミングを設定する役割は、両方のタイプの側腹側ニューロンから来ています。

      グリマらは、ショウジョウバエにおける明瞭なEピークとMピークのさらなる証拠を示した。 [17]この研究により、PDFを発現する小型の側腹側ニューロンが、ショウジョウバエの概日リズムにおける朝のピークに必要であることが確認された。[17] 機能的なs-LNvを欠損したハエは、朝のピークを予測する点灯活動を行わなかった。[17]夕方の活動が促進され、朝のリズムを確立し、これらのリズムを夕方の活動リズムに連動させるためにs-LNvニューロンが必要であることが示された。[17]

      ショウジョウバエの羽化活動などの他の行動面は、pdfの異所性発現によってモニタリングされており、この場合は背側中枢脳に集中している。[4]これらの発現の変化は、幼虫の羽化におけるリズミカルな行動に重大な変化を引き起こし、PDFがショウジョウバエの行動のリズミカルな制御を調節しているという証拠をさらに裏付けている。[4]

      PDF受容体

      PDF受容体は、ペースメーカーニューロン、すなわち「時計」ニューロンにおけるPDFの結合部位として機能するため、リズム行動に必須である。PDF受容体は、哺乳類ホモログである血管作動性腸管ペプチド（VIP ）受容体とともに、B1サブファミリーに属するGタンパク質共役受容体であることが知られている。変異PDF受容体を持つハエは、不整脈を呈するか、または弱い短周期行動リズムを示す。[18]

      12:12の明暗周期において、正常なハエは夜明け頃に朝ピーク、夕暮れ頃に夕方ピークを示す運動行動を示した。PDFの喪失、またはPDFを分泌するLNvの喪失は、明暗周期において朝ピークが弱まるか消失し、夕方ピークが約2時間早まった。一定条件下では、PDF受容体またはPDF分泌細胞の喪失は、時計ニューロン間の非同期をもたらした。[11]

      Seol Hee ImとPaul H. Taghertは、 pdfr変異体ハエ（pdfr3369とpdfr5304）を用いてpdfr -GAL4系統を作製し、Gal4を介したpdfr表現型の救済だけでは行動の完全な救済には不十分であることを示した。一連のGAL4ドライバー実験では、Gal4-UASシステムを用いたあらゆる救済実験で、常に不完全な救済しか得られないことが明らかになった。しかし、pdfr-GAL4系統とは異なり、70 kBのpdfr-myc トランスジーンは、pdfr変異体ハエの概日行動障害を完全に救済することができる。したがって、70 kNのPDF受容体トランスジーンは、pdfr変異体ハエの概日行動障害を完全に救済する。このトランスジーンはペースメーカー細胞で広く発現しており、ペースメーカー細胞以外の細胞にも少数ながら存在する。[11] [15]

      概日リズム出力

      ワシントン大学医学部とブランダイス大学で行われた一連の実験で、pdfは概日リズム出力調整に決定的に重要であることが示された。[10] pdf遺伝子座位で変異を起こしたハエは、不規則な概日振動を示した。野生型のハエは、24時間のLDサイクルにおいて、夜明けに活動し、正午には静かになり、夕方には再び活動し、そのリズミカルな行動は恒暗（DD）中でも持続する。pdf -null（pdf 01）変異を持つハエは、乱れた概日行動を示した。ホモ接合型およびヘミ接合型のpdf 01ハエの運動活動リズムはLDサイクル中によく同調していたが、夕方の活動ピークは約1時間早まり、朝の予測的リズムが欠如していた。ただし、恒暗下では、自由走行リズムは野生型のハエよりもはるかにリズミカルではなかった。[10]これはPDFがM振動子とE振動子の間の結合因子としての役割と、朝のリズムへの期待感を生み出す役割を実証しています。

      pdf遺伝子を発現する側腹側ニューロンの選択的除去に関するさらなる研究が行われた。除去された PDF ニューロンを持つハエの系統は、Gal4-UAS調節性トランスジーンと、 UAS- rprコントロール グループまたは UAS- hidの 2 つのハエの系統の交配を使用して作成された。除去はハエのLD 周期への同調能力には影響しなかったが、夕方の運動位相は 0.5 時間進んだ。これは、DD で持続的に律動していたrprおよびhid を除去した個体の周期が短くなったことを示している。[10]さらに、時系列免疫染色を利用して、Lin らは、PDF はタンパク質レベルで概日リズムを維持する機能ではなく、むしろさまざまなDrosophilaペースメーカー間のリズムを調整するために必要であることを示した。[19]これらの実験により、 pdf発現がDrosophilaの概日運動活動の調整において果たす調整役割の重要性が確認された。

      LNvニューロンがLNdニューロンと電気的に通信し、朝夕の行動を同期させ、連動させているという証拠もある。Wuらは、カリウム勾配を阻害することでLNvニューロンを電気的にサイレンシングすると、PDFを欠損したハエの表現型模写が得られることを発見した（pdf 01）。これは、LNvニューロンからLNdニューロンへのシグナル伝達がPDFとニューロンの電気的活動の両方に依存しており、これらのメカニズムは独立していないことを示唆している。[20]

      2014年、Liらは、PDFがcAMPおよびcAMPを介したタンパク質キナーゼA（PKA）のレベルを上昇させることで概日時計ニューロンを同期させることを示した。[21] cAMPおよびPKAの増加はショウジョウバエの周期タンパク質PERのレベルを安定化させ、PDF受容体（PDFR）を含むニューロンの時計速度を低下させた。光パルスは、野生型ニューロンを持つハエよりもpdfヌルニューロンを持つハエでより多くのPER分解を引き起こし、PDFが光誘導性PER分解を阻害することを示唆した。[21]これらの実験は、PDFが二次メッセンジャー成分と相互作用して概日時計出力を調整することを実証した。

      PDFはまた、概日リズムを制御するもう一つの必須タンパク質であるタイムレスタンパク質（TIM）の高レベルを誘導するのに十分である。[22]研究によると、後背部ニューロン1（DN1(p)s）のイオンチャネルが変異したハエは、予測行動と自由走行リズムが低下することがわかっている。[23]この欠陥は、PDFを発現するニューロンを変異したDN1(p)sにシナプス接続することで回復できる。なぜなら、TIMレベルの上昇は概日リズムを回復するのに十分であるからである。[22]

      グリア細胞を介した制御

      2011年、Ngらは、グリア細胞による神経シグナル伝達がカルシウム依存的にPDFを生理的に調節する可能性があることを実証した。 [24]成体ショウジョウバエの脳内のグリア細胞、特にアストロサイトは、概日リズムニューロンを生理的に制御し、PDFの出力に影響を与える。[24] Gal4-UAS制御トランスジーンを用いてグリア細胞による内部カルシウム貯蔵の放出、グリア小胞輸送、膜勾配を変化させた別の実験では、いずれも不整脈性運動活動を引き起こした。[24] LNv背側投射におけるペプチドの免疫組織化学染色は、グリア機能の破壊後に有意な減少を示し、PDFの輸送と放出がグリア細胞によって影響を受けることを示唆した。[24]

      転写調節因子として

      2016年の研究では、PDFがLNvニューロンの時計遺伝子のEボックスプロモーター領域に作用し、時間帯依存的に転写をアップレギュレーションすることが示されました。Sabadoらは蛍光レポーター遺伝子と生細胞イメージングを用いて、PDFが細胞内での自身の放出とは独立して、夜間にCLK / CYC（Per転写を活性化するオシレーターを構成する2つの転写因子）とPERの発現をアップレギュレーションすることを発見しました。これは、PDFがペースメーカーニューロンを同期させる仕組みをさらに説明できる可能性があります。[25]

      系統発生

      PDFは、いくつかの大きな無脊椎動物系統、特に脱皮動物（節足動物を含む脱皮無脊椎動物）と冠状動物（環形動物、軟体動物など）に広く保存されており、蚊や線虫などの生物で相同遺伝子が同定されている。[6] [26] [27] PDFは、げっ歯類、チンパンジー、ヒトなどの脊椎動物には見られない。 [6]

      PDFはコオロギ（Gryllus bimaculatus ）でも研究されており、研究によりPDFは概日リズムの生成には必要ではないが、夜間行動の制御、同調、概日時計の自由走行周期の微調整に関与していることが証明された。[28]

      液体クロマトグラフィーといくつかの生物学的アッセイを組み合わせることで、PDFはゴキブリの一種であるLeucophaea maderaeからも分離されました。[29]

      研究者らは、Ca2+イメージング研究を用いて、ゴキブリ（Rhyparobia maderae）の概日リズムのペースメーカーである副髄質にPDFを含む2種類のペースメーカー細胞を発見した。タイプ1細胞は、PDFが細胞内cAMP濃度の上昇を介してシグナル伝達することを示した。対照的に、タイプ2細胞では、PDFはアデニル酸シクラーゼ活性を阻害した後でも、一時的に細胞内Ca2 +濃度を上昇させた。研究者らは、タイプ1細胞では、PDF依存性のcAMP濃度上昇が主に外向きのK +電流を阻害すると仮説を立てた。このPDF依存性の脱分極が、ゴキブリのペースメーカーのPDF依存性位相前進の根本原因である可能性がある。著者らは、結合したペースメーカーにおけるK +およびNa +イオンチャネルのPDF依存性調節が、ペースメーカー細胞の効率的な同期のための超日膜電位振動を引き起こすと提唱した。[30]

      機能アナログ

      神経ペプチドVIPは、哺乳類の細胞および行動の24時間リズムに重要な役割を果たすPDFの類似体であり、 SCNのニューロンの10%で発現している。[31] VIPおよびVIP受容体2（VIPR2）ノックアウトマウスを用いた研究では、両変異体とも明暗周期において同調した活動リズムを示した。しかし、恒常的な暗闇では両モデルともリズム性が低下し（周期が非常に短く）、試験した動物の半数は不整脈を示した。[31]

      VIPとPDFは機能類似体である。VIPは、多様な哺乳類のSCNペースメーカーの同期とリズム維持に役割を果たしている。自由走行条件下でPDFとVIPを欠損させると、同様の行動表現型が観察された。すなわち、行動リズムが減衰し、ノックアウト変異体の一部は不整脈を示した。これらの表現型の分子的基盤は、ペースメーカー細胞間の同期の喪失であった。両方のノックアウト変異体は分子振動の減衰を示し、VIPノックアウトではmRNAレベルの低下が、PDFノックアウトではタンパク質レベルの減少が認められる。PDF受容体とVIP受容体の欠損においても、同様の行動的および分子的表現型が観察される。[32]

      参照

      参考文献

      1. ^ abcde Rao KR, Riehm JP (1993年5月). 「色素分散ホルモン」. Annals of the New York Academy of Sciences . 680 (1): 78– 88. Bibcode :1993NYASA.680...78R. doi : 10.1111/j.1749-6632.1993.tb19676.x . PMID  8512238. S2CID  44408395.
      2. ^ ab The Interactive Fly [1] 2011年4月28日。
      3. ^ Helfrich-Förster C (2014年12月1日). 「ハエ脳における神経遺伝学的研究から概日リズム生物学の概念へ」. Journal of Neurogenetics . 28 ( 3–4 ): 329– 347. doi :10.3109/01677063.2014.905556. ISSN  0167-7063. PMID  24655073. S2CID  38977633.
      4. ^ abcd Helfrich-Förster C, Täuber M, Park JH, Mühlig-Versen M, Schneuwly S, Hofbauer A (2000年5月). 「神経ペプチド色素分散因子の異所的発現はショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の行動リズムを変化させる」. J. Neurosci . 20 (9): 3339–53 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.20-09-03339.2000 . PMC 6773135. PMID  10777797 . 
      5. ^ 神経調節薬. (nd) Segen's Medical Dictionary . (2011). 2017年4月11日閲覧。https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/neuromodulator
      6. ^ abcd 国立生物工学情報センター: Pdf 色素分散因子（キイロショウジョウバエ）. [2] 2011年3月29日
      7. ^ Liang X, Holy TE, Taghert PH (2016-02-26). 「ショウジョウバエの同期概日リズムは生体内で非同期Ca²⁺リズムを示す」. Science . 351 (6276): 976– 981. doi :10.1126/science.aad3997. ISSN  1095-9203. PMC 4836443. PMID 26917772  . 
      8. ^ Park JH, Hall JC (1998年6月). 「ショウジョウバエにおける神経ペプチド色素分散因子遺伝子の単離と時間生物学的解析」. J. Biol. Rhythms . 13 (3): 219–28 . doi : 10.1177/074873098129000066 . PMID  9615286. S2CID  20190155.
      9. ^ Flybase: ショウジョウバエの遺伝子とゲノムのデータベース。 [3] 2011 年 4 月 27 日。
      10. ^ abcdefg Renn SC, Park JH, Rosbash M, Hall JC, Taghert PH (1999年12月). 「PDF神経ペプチド遺伝子の変異とPDFニューロンの除去は、ショウジョウバエの行動概日リズムに重篤な異常を引き起こす」. Cell . 99 (7): 791– 802. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81676-1 . PMID  10619432. S2CID  62796150.
      11. ^ abc Im SH, Taghert PH (2010年6月). 「PDF受容体の発現はショウジョウバエにおける概日リズム振動子間の直接的な相互作用を明らかにする」. J. Comp. Neurol . 518 (11): 1925– 1945. doi :10.1002/cne.22311. PMC 2881544. PMID 20394051  . 
      12. ^ Stoleru D, Peng Y, Nawathean P, Rosbash M (2005年11月). 「ショウジョウバエのペースメーカー間のリセット信号が朝と夕方の活動を同期させる」. Nature . 438 (7065): 238– 242. Bibcode :2005Natur.438..238S. doi :10.1038/nature04192. PMID  16281038. S2CID  4311388.
      13. ^ Rieger D, Shafer OT, Tomioka K, Helfrich-Förster C (2006-03-01). 「ショウジョウバエにおける概日リズムペースメーカーニューロンの機能解析」. The Journal of Neuroscience . 26 (9): 2531– 2543. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1234-05.2006 . ISSN  1529-2401. PMC 6793667. PMID 16510731  . 
      14. ^ Shafer OT, Taghert PH (2009). Nitabach MN (編). 「RNA干渉によるショウジョウバエ色素分散因子の神経細胞サブセットにおけるノックダウン：神経ペプチドの概日リズム機能の解剖学的基盤」. PLOS ONE . 4 (12) e8298. Bibcode :2009PLoSO...4.8298S. doi : 10.1371/journal.pone.0008298 . PMC 2788783. PMID  20011537 . 
      15. ^ ab Lear BC, Zhang L, Allada R (2009). 「神経ペプチドPDFは夕方のペースメーカーニューロンに直接作用し、概日リズム行動の複数の特徴を制御する」. PLOS Biol . 7 (7) e1000154. doi : 10.1371/journal.pbio.1000154 . PMC 2702683. PMID  19621061 . 
      16. ^ Sheeba V, Fogle KJ, Holmes TC (2010). 「ショウジョウバエにおける小型腹側側方ニューロンの機能喪失後の朝の予期行動と高振幅の朝の驚愕反応の持続」. PLOS ONE . 5 (7) e11628. Bibcode :2010PLoSO...511628S. doi : 10.1371/journal.pone.0011628 . PMC 2905440. PMID  20661292 . 
      17. ^ abcd Grima B, Chélot E, Xia R, Rouyer F (2004年10月14日). 「朝と夕方の活動ピークはショウジョウバエ脳の異なる時計ニューロンに依存している」Nature 431 ( 7010 ): 869– 873. Bibcode :2004Natur.431..869G. doi :10.1038/nature02935. PMID  15483616. S2CID  4394251.
      18. ^ Shafer OT, Yao Z (2014-07-01). 「昆虫の運動活動における色素分散因子シグナル伝達と概日リズム」. Current Opinion in Insect Science . 1 : 73– 80. Bibcode :2014COIS....1...73S. doi :10.1016/j.cois.2014.05.002. ISSN  2214-5745. PMC 4224320. PMID 25386391  . 
      19. ^ Lin Y, Stormo GD, Taghert PH (2004年9月). 「神経ペプチド色素分散因子はショウジョウバエの概日リズムにおけるペースメーカー相互作用を調整する」. J. Neurosci . 24 (36): 7951– 7957. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2370-04.2004 . PMC 6729918. PMID  15356209 . 
      20. ^ Wu Y, Cao G, Nitabach MN (2008-04-01). 「ショウジョウバエにおいて、PDFニューロンの電気的サイレンシングは非PDF時計ニューロンの位相を早める」. Journal of Biological Rhythms . 23 (2): 117– 128. doi : 10.1177/0748730407312984 . ISSN  0748-7304. PMID  18375861. S2CID  10010853.
      21. ^ ab Li Y, Guo F, Shen J, Rosbash M (2014). 「PDFとcAMPはショウジョウバエの時計ニューロンにおけるPERの安定性を高める」Proc Natl Acad Sci USA . 111 (13): E1284 – E1290 . Bibcode :2014PNAS..111E1284L. doi : 10.1073/pnas.1402562111 . PMC 3977231 . PMID  24707054.  
      22. ^ ab Seluzicki A, Flourakis M, Kula-Eversole E, Zhang L, Kilman V, Allada R, Blau J (2014年3月18日). 「二重のPDFシグナル伝達経路がTIMELESSを介して時計をリセットし、標的ニューロンを急激に興奮させて概日行動を制御する」. PLOS Biology . 12 (3) e1001810. doi : 10.1371/journal.pbio.1001810 . PMC 3958333. PMID  24643294 . 
      23. ^ Zhang L, Chung BY, Lear BC, Kilman VL, Liu Y, Mahesh G, Meissner RA, Hardin PE, Allada R (2010年4月). 「DN1(p)概日リズムニューロンは急性光刺激とPDF入力を調整し、ショウジョウバエにおいてロバストな日常行動を生み出す」. Curr. Biol . 20 (7): 591– 599. doi :10.1016/j.cub.2010.02.056. PMC 2864127. PMID 20362452  . 
      24. ^ abcd Ng FS, Tangredi MM, Jackson FR (2011年4月). 「グリア細胞はカルシウム依存的に時計ニューロンと概日リズムを生理的に調節する」. Curr. Biol . 21 (8): 625– 634. Bibcode :2011CBio...21..625N. doi :10.1016/j.cub.2011.03.027. PMC 3081987. PMID  21497088 . 
      25. ^ Sabado V, Vienne L, Nunes JM, Rosbash M, Nagoshi E (2017-01-30). 「蛍光概日リズムイメージングにより、ショウジョウバエの分子時計におけるPDF依存的な転写制御が明らかになった」. Scientific Reports . 7 41560. Bibcode :2017NatSR...741560S. doi :10.1038/srep41560. ISSN  2045-2322. PMC 5278502. PMID 28134281  . 
      26. ^ Mayer G, Hering L, Stosch JM, Stevenson PA, Dircksen H (2015年9月). 「汎節足動物における色素分散因子神経ペプチドの進化：オニコフォラ（ベルベットワーム）とクマムシ（ウォーターベア）からの知見」 . Journal of Comparative Neurology . 523 (13): 1865– 1885. doi :10.1002/cne.23767. ISSN  0021-9967. PMID  25722044. S2CID  19580965.
      27. ^ Martin C, Hering L, Metzendorf N, Hormann S, Kasten S, Fuhrmann S, Werckenthin A, Herberg FW, Stengl M, Mayer G (2020). 「ベルベットワームにおける色素分散因子神経ペプチドとその受容体の解析」. Frontiers in Endocrinology . 11 : 273. doi : 10.3389/fendo.2020.00273 . ISSN  1664-2392. PMC 7235175. PMID 32477266  . 
      28. ^ Hassaneen E、El-Din Sallam A、Abo-Ghalia A、Moriyama Y、Karpova SG、Abdelsalam S、松島 A、下東 Y、富岡 K (2011 年 2 月)。 「色素分散因子は、コオロギの夜間活動リズム、光同調、および概日時計の自走期間に影響を与える。」Ｊ．Ｂｉｏｌ．リズム。26 (1): 3–13 . CiteSeerX 10.1.1.1013.3309。土井：10.1177/0748730410388746。PMID  21252361。S2CID 26698831  。 
      29. ^ Hamasaka Y, Mohrherr CJ, Predel R, Wegener C (2005). 「ゴキブリLeucophaea maderaeにおける色素分散因子の時間生物学的解析と質量分析による特性評価」J. Insect Sci . 5 : 43. doi :10.1093/jis/5.1.43. PMC 1615250. PMID 17119625  . 
      30. ^ Wei H, Yasar H, Funk NW, Giese M, Baz ES, Stengl M, Yamazaki S (2014年9月30日). 「マデイラゴキブリRhyparobia maderaeにおける色素分散因子（PDF）のシグナル伝達」. PLOS ONE . 9 (9) e108757. Bibcode :2014PLoSO...9j8757W. doi : 10.1371/journal.pone.0108757 . PMC 4182629. PMID  25269074 . 
      31. ^ ab Im SH, Taghert PH (2010年6月1日). 「PDF受容体の発現はショウジョウバエにおける概日リズム振動子間の直接的な相互作用を明らかにする」. The Journal of Comparative Neurology . 518 (11): 1925– 1945. doi :10.1002/cne.22311. PMC 2881544. PMID 20394051  . 
      32. ^ Vosko AM, Schroeder A, Loh DH, Colwell CS (2007年6月). 「血管作動性腸管ペプチドと哺乳類の概日リズム」.一般・比較内分泌学. 152 ( 2–3 ): 165–175 . doi :10.1016/j.ygcen.2007.04.018. PMC 1994114. PMID 17572414  . 
      「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pigment_dispersing_factor&oldid=1322706559」より取得
      Original text
      Rate this translation
      Your feedback will be used to help improve Google Translate