Chronoおよび光入力経路
クロノは、植物で1(cry1)と哺乳類のクリプトクロム2(cry2)を相互作用するクリプトクロムとしても知られており、概日時計の光依存性調節に関与するフラビン結合光受容体です。植物と動物の両方で、ChronoはCryptochrome(Cry)光受容体と物理的に相互作用し、コアクロックコンポーネントへの光曝露に関する情報を中継する信号トランスデューサーとして機能します。
光にさらされると、CryはChronoとの相互作用を変える立体構造の変化を受けます。この変化は、TIMごとの複合体の活性を調節し、クロック制御遺伝子発現の調節と、光暗いサイクルとのクロックの同期につながります。具体的には、クロノは以下の重要な役割を果たします。
ティムの光による劣化: アクティブな状態のクリプトクロムは、ティムのユビキチン化とその後の劣化を促進します。この劣化は、日中は特に重要であり、時計をリセットし、次のサイクルに向けて準備します。
Per:のリン酸化 また、ChronoはPERの光依存性リン酸化を促進します。これは、TIMごとの複合体の安定性と活性に影響を及ぼし、時計遺伝子発現のタイミングを調節します。
泣き声の概日規制: クロノ自体は概日時計の制御下にあり、概日の時断縮機構の堅牢性と精度を高めるフィードバックループを形成します。
植物および哺乳類の概日システムのクロノ
植物では、Chronoは光入力経路の重要なコンポーネントであり、季節時計の昼夜の状態の適切な同期を保証します。日陰回避応答の調節において特に重要な役割を果たし、植物が光の可用性に基づいて成長と発達を最適化するのに役立ちます。
哺乳類では、クロノは脳の中央の概日時計であるキシアマ核(SCN)で発現し、睡眠覚醒サイクルや概日リズムを伴う他の生理学的プロセスの調節に貢献します。クロノの突然変異または破壊は、睡眠障害に関連しており、哺乳類の概日系におけるこのタンパク質の重要性を強調しています。
結論として、Chronoの識別と特性評価は、概日クロック回路の理解に重要なギャップを埋め、時計への光入力の根底にある分子メカニズムに関する洞察を提供しました。クロノは、光の知覚とコアクロックコンポーネントの調節との間の重要なリンクとして機能し、生物が生存とフィットネスを最適化するために生物学的リズムを外部環境と整列させることができるようにします。