HEALTH WORDS / 用語解説
CRY
CRYとは、概日リズム(サーカディアンリズム)の生体時計機構において中心的な役割を果たすクリプトクロム(Cryptochrome)遺伝子、およびその遺伝子によってコードされるタンパク質の総称である。1哺乳類においては主にCRY1とCRY2の2つのサブタイプが存在し、約24時間の周期刻みにおいて不可欠な転写因子としての機能を担っている。2
生物の体内には、視交叉上核をはじめとする中枢組織から末梢の肝臓や腎臓などの臓器に至るまで、様々な細胞内に自律的な時計機構が存在している。この分子機構は転写と翻訳のネガティブフィードバックループ(TTFL)と呼ばれるシステムによって構成されており、CLINやBMAL1といった陽性の転写因子複合体がPER(周期遺伝子産物)やCRYの遺伝子発現を促進することから始まる。2
細胞質内で合成されたCRYタンパク質は、同じく時計タンパク質であるPERと複合体を形成したのち、核内へと移行する。核内に移行したCRY・PER複合体は、CLIN・BMAL1複合体による自身の遺伝子プロモーターへの結合を直接的に阻害することで、転写活動を強力に抑制する。2このフィードバック制御の過程において、CRYはPERとともに中心的かつ不可欠なリプレッサー(抑制因子)として機能し、約24時間のリズムを維持・生成している。2
ヒトを含む哺乳類の概日リズムは、睡眠・覚醒リズム、ホルモン分泌、体温変動、さらには代謝や免疫機能など、生体のあらゆる生理学的プロセスに深く関与している。そのため、CRYの遺伝子変異や発現異常が生じた場合、睡眠障害や代謝異常、さらには糖尿病やがんリスクの上昇など、多岐にわたる疾患との関連性が指摘されている。1
近年における分子生物学や時間生物学の進展により、CRYは単なる時計タンパク質としての機能にとどまらず、DNA修復機構や細胞周期の制御、さらにはエピジェネティクスな遺伝子発現の調節にも寄与していることが明らかにされつつある。光に対する受容体としての進化的なルーツを持つクリプトクロムは、生体が環境の変化に適応するための極めて重要な分子基盤を提供している。2
参考文献・出典
- 厚生労働省e-ヘルスネット: https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/dictionary/heart/yk-075.html ↩1 ↩2
- 国立研究開発法人科学技術振興機構: https://www.jst.go.jp/pr/announce/20160212/index.html ↩1 ↩2 ↩3 ↩4 ↩5