Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nhịp điệu và âm sắc của sự biểu hiện gen trong tuyến tùng của loài gặm nhấm
Tóm tắt
Ở tất cả các loài động vật có xương sống, melatonin được tổng hợp theo nhịp điệu trong tuyến tùng và hoạt động như một thông điệp hormone, mã hóa thời gian của đêm. Ở loài gặm nhấm, sự gia tăng và giảm sút hoạt động của N-acetyltransferase arylalkylamine (AA-NAT) vào ban đêm kiểm soát sự tổng hợp melatonin theo nhịp điệu. Nhịp điệu này tập trung vào việc điều hòa phiên mã của AA-NAT bởi hai yếu tố phiên mã có thể kích thích bởi norepinephrine, đó là protein liên kết yếu tố phản ứng Ca2+/cAMP (CREB) và ức chế viên ICER (ức chế sớm cAMP có thể cảm ứng). CREB được kích hoạt bởi quá trình phosphoryl hóa, đây là một trong những phản ứng nhanh nhất ở pinocytes sau khi kích thích adrenergic, xảy ra trong vòng vài phút. ICER tích lũy chỉ sau vài giờ, một khoảng thời gian do việc tổng hợp protein mới theo yêu cầu sau khi kích thích adrenergic. Tuy nhiên, các thành phần phân tử của tín hiệu thần kinh nội tiết trong tuyến tùng của loài gặm nhấm còn được bổ sung bởi tác động của nhiều loại chất dẫn truyền thần kinh và điều chế thần kinh, cùng với các cơ chế dịch mã và sau dịch mã. Qua các tương tác phân tử, các yếu tố đầu vào khác nhau trên pinocytes dường như tinh chỉnh hình dạng của tín hiệu melatonin, bằng cách tương tác ở nhiều cấp độ khác nhau với con đường NE/cAMP/pCREB/ICER. Ngoài ra, những con đường tín hiệu thay thế này có thể quan trọng trong các tình huống “khẩn cấp” cấp tính. Tất cả những sự kiện tín hiệu phối hợp trong tuyến tùng của loài gặm nhấm giúp tạo ra một thông điệp hormone ổn định và đáng tin cậy về bóng tối cho cơ thể, tuy nhiên có thể nhanh chóng bị biến đổi khi có các tín hiệu “lỗi” đột ngột và bất ngờ.
Từ khóa
#melatonin #tuyến tùng #động vật có xương sống #AA-NAT #CREB #ICER #tín hiệu thần kinh nội tiết #neurotransmitters #neuromodulatorsTài liệu tham khảo
Korf, H. W., Schomerus, C., and Stehle, J. H. (1998). Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. 146, 1–100.
Reppert, S. M. and Weaver, D. R. (2001). Annu. Rev. Physiol. 63, 647–676.
Hannibal, J. (2002). Cell Tissue Res. 309, 73–88.
Kalsbeek, A. and Buijs, R. M. (2002). Cell Tissue Res. 309, 109–118.
Møller, M. and Baeres, F. M. (2002). Cell Tissue Res. 309, 139–150.
Drijfhout, W. A., van der Linde, S., Kooi, C., Grol, B., and Westerink, B. H. C. (1996). J. Neurochem. 66, 748–755.
Drijfhout, W. J., van der Linde, A. G., de Vries, J. B., Grol, C. J., and Westerink, B. H. (1996). Neurosci. Lett. 202, 185–188.
Gastel, J. A., Roseboom, P. H., Rinaldi, P. A., Weller, J. L., and Klein, D. C. (1998). Science 279, 1358–1360.
Roseboom, P. H. and Klein, D. C. (1995). Mol. Pharmacol. 47, 439–449.
Tamotsu, S., Schomerus, C., Stehle, J. H., Roseboom, P. H., and Korf, H. W. (1995). Cell Tissue Res. 282, 219–226.
Maronde, E., Pfeffer, M., Olcese, J., et al. (1999). J. Neurosci. 19, 3326–3336.
Maronde, E., Pfeffer, M., von Gall, C., et al. (1999). Adv. Exp. Med. Biol. 460, 109–131.
von Gall, C., Lewy, A., Schomerus, C., et al. (2000). Eur. J. Neurosci. 12, 964–972.
Stehle, J. H., von Gall, C., Schomerus, C., and Korf, H. W. (2001). J. Biol. Rhythms 16, 312–325.
Morgan, P. J. (2000). J. Neuroendocrinol. 12, 287–295.
Weaver, D. R. (1999). Adv. Exp. Med. Biol. 460, 199–214.
Arendt, J., Deacon, S., English, J., Hampton, S., and Morgan, L. (1995). J. Sleep Res. 4, 74–79.
Wehr, T. A., Duncan, W. C. Jr., Sher, L., et al. (2001). Arch. Gen. Psychiatry 58, 1108–1114.
Tosini, G. and Menaker, M. (1996). Science 272, 419–421.
Reppert, S. M., Godson, C., Mahle, C. D., Weaver, D. R., Slaugenhaupt, S. A., and Gusella, J. F. (1995). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 8734–8738.
von Gall, C., Stehle, J., and Weaver, D. (2002). Cell Tissue Res. 309, 151–162.
von Gall, C., Garabette, M. L., Kell, C. A., et al. (2002). Nat. Neurosci. 5, 234–238.
Vanecek, J., Sugden, D., Weller, J., and Klein, D. C. (1985). Endocrinology 116, 2167–2173.
Schomerus, C., Laedtke, E., and Korf, H. W. (1995). Neurochem. Int. 27, 163–175.
Klein, D. C. (1985). Ciba Found. Symp. 117, 38–56.
Ho, A. K., Thomas, T. P., Chik, C. L., Anderson, W. B., and Klein, D. C. (1988). J. Biol. Chem. 263, 9292–9297.
Sugden, D. and Klein, D. C. (1988). J. Neurochem. 50, 149–155.
Tzavara, E. T., Pouille, Y., Defer, N., and Hanoune, J. (1996). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 11208–11212.
Strada, S. J., Klein, D. C., Weller, J., and Weiss, B. (1972). Endocrinology 90, 1470–1475.
Schaad, N. C. and Klein, D. C. (1992). Endocrinology 130, 2804–2810.
Pelayo, F., Dubocovich, M. L., and Langer, S. Z. (1977). Eur. J. Pharmacol. 45, 317–318.
Simonneaux, V., Ouichou, A., Craft, C., and Pévet, P. (1994). J. Neurochem. 62, 2464–2471.
Mustanoja, S. M., Hatonen, T., Johansson-Alila, A., and Laakso, M. L. (1997). Eur. J. Pharmacol. 326, 229–236.
Stehle, J., Reuss, S., and Vollrath, L. (1989). Brain Res. 488, 275–282.
Mustanoja, S. M., Back, N., Alila-Johansson, A., and Laakso, M. L. (1999). Eur. J. Pharmacol. 383, 75–82.
Schomerus, C., Maronde, E., Laedtke, E., and Korf, H. W. (1996). Cell Tissue Res. 286, 305–313.
Maronde, E., Schomerus, C., Stehle, J. H., and Korf, H. W. (1997). Biol. Cell. 89, 505–511.
Liu, W. and Møller, M. (2000). Cell Tissue Res. 301, 369–373.
Shiotani, Y., Yamano, M., Shiosaka, S., et al. (1986). Neurosci. Lett. 70, 187–192.
Simonneaux, V., Kienlen-Campard, P., Loeffler, J. P., et al. (1998). Neuroscience 85, 887–896.
Kaneko, T., Nakaya, S., Saito, S., Yanaihara, N., and Oka, H. (1980). Endocrinol. Jpn. 27(Suppl. 1), 7–10.
Yuwiler, A., Brammer, G. L., and Bennett, B. L. (1995). J. Neurochem. 64, 2273–2280.
Simonneaux, V., Ouichou, A., and Pévet, P. (1993). Brain Res. 603, 148–152.
Simonneaux, V., Miguez, J. M., and Pévet, P. (1997). J. Neuroendocrinol. 9, 537–543.
Kaku, K., Tsuchiya, M., Tanizawa, Y., et al. (1986). Peptides 7(Suppl. 1), 193–195.
Zhang, E. T., Mikkelsen, J. D., and Møller, M. (1991). Cell Tissue Res. 265, 63–71.
Card, J. P. and Moore, R. Y. (1989). J. Comp. Neurol. 284, 135–147.
Wahlestedt, C., Yanaihara, N., and Hakanson, R. (1986). Regul. Pept. 13, 307–318.
Olcese, J. (1991). J. Neurochem. 57, 943–947.
Harada, Y., Okubo, M., Yaga, K., Kaneko, T., and Kaku, K. (1992). J. Neurochem. 59, 2178–2183.
Pfeffer, M., Maronde, E., Molina, C. A., Korf, H. W., and Stehle, J. H. (1999). Mol. Pharmacol. 56, 279–289.
Reuss, S. and Schröder, H. (1987). Neurosci. Lett. 74, 158–162.
Vacas, M. I., Sarmento, M. I., Pereyra, E. N., Etchegoyen, G. S., and Cardinali, D. P. (1987). Cell. Mol. Neurobiol. 7, 7309–7315.
Simonneaux, V., Rodeau, J. L., Calgari, C., and Pévet, P. (1999). Eur. J. Neurosci. 11, 725–728.
Ribelayga, C., Pévet, P., and Simonneaux, V. (1997). Brain Res. 777, 247–250.
Møller, M., Masson-Pévet, M., and Pévet, P. (1998). Cell Tissue Res. 291, 423–431.
Ribelayga, C., Pévet, P., and Simonneaux, V. (2000). Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 278, R1339-R1345.
Hayashi, M., Yamamoto, A., Yatsushiro, S., et al. (1998). J. Neurochem. 71, 356–365.
McNulty, J. A., Kus, L., and Ottersen, O. P. (1992). Cell Tissue Res. 269, 515–523.
Yamada, H., Yamamoto, A., Yodozawa, S., et al. (1996). J. Pineal Res. 21, 175–191.
Yamada, H., Yamamoto, A., Takahashi, M., Michibata, H., Kumon, H., and Moriyama, Y. (1996). J. Pineal Res. 21, 165–174.
Yatsushiro, S., Yamada, H., Kozaki, S., et al. (1997). J. Neurochem. 69, 340–347.
Yamada, H., Ogura, A., Koizumi, S., Yamaguchi, A., and Moriyama, Y. (1998). J. Neurosci. 18, 4946–4952.
Yatsushiro, S., Yamada, H., Hayashi, M., Yamamoto, A., and Moriyama, Y. (2000). J. Neurochem. 75, 288–297.
Yatsushiro, S., Yamada, H., Hayashi, M., Tsuboi, S., and Moriyama, Y. (1999). Neuroreport 10, 1599–15603.
Stankov, B., Cimino, M., Marini, P., Lucini, V., Fraschini, F., and Clementi F. (1993). Neurosci. Lett. 156, 131–134.
Letz, B., Schomerus, C., Maronde, E., Korf, H. W., and Korbmacher, C. (1997). J. Physiol. 499, 9–40.
Schomerus, C., Laedtke, E., and Korf, H. W. (1999). Brain Res. 833, 39–50.
Wessler, I., Reinheimer, T., Bittinger, F., Kirkpatrick, C. J., Schenda, J., and Vollrath L. (1997). Neurosci. Lett. 224, 173–176.
Hamill, R. W., Earley, C. J., and Guernsey, L. A. (1984). Brain Res. 299, 331–337.
Hernandez, G., Abreu, P., Alonso, R., Santana, C., Moujir, F., and Calzadilla, C. H. (1990). J. Neuroendocrinol. 2, 777–782.
Alonso, R., Abreu, P., Fajardo, N., et al. (1995). Neuroreport 6, 345–348.
Karasek, M., Karasek, E., and Stepien, H. (1978). J. Neural Transm. 42, 145–149.
Rudeen, P. K. and Reiter, R. J. (1980). J. Neural Transm. 48, 1–8.
Hernandez-Diaz, F. J., Sanchez, J. J., Abreu, P., et al. (2001). Neuroendocrinol. 73, 111–122.
Moujir, F., Bordon, R., Santana, C., Abreu, P., Hernandez, G., and Alonso, R. (1990). Neurosci. Lett. 119, 12–14.
Okatani, Y., Watanabe, K., Morioka, N., Hayashi, K., and Sagara, Y. (1997). J. Pineal Res. 22, 33–41.
Okatani, Y., Morioka, N., and Hayashi, K. (1999). J. Pineal Res. 27, 65–72.
Ishizuka, B., Fusama, S., Hirai, K., et al. (2000). Eur. J. Endocrinol. 142, 387–392.
Skorupa, A. L., Garidou, M. L., Bothorel, B., et al. (2003). J. Pineal Res. 34, 53–59.
Zhou, J. N., Liu, R. Y., van Heerikhuize, J., Hofman, M. A., and Swaab, D. F. (2003). J. Pineal Res. 34, 11–16.
Lopez-Figueroa, M. O. and Møller, M. (1996). J. Pineal Res. 20, 157–163.
Maronde, E., Middendorff, R., Mayer, B., and Olcese, J. (1995). J. Neuroendocrinol. 7, 207–214.
Lopez-Figueroa, M. O., Ravault, J. P., Cozzi, B., and Møller, M. (1996). Neuroendocrinology 63, 384–392.
Lonart, G., Wang, J., and Johnson, K. M. (1992). J. Neurochem. 59, 772–775.
Lin, A. M., Schaad, N. C., Schulz, P. E., Coon, S. L., and Klein, D. C. (1994). Brain Res. 651, 160–168.
Spessert, R., Layes, E., Hill, G., and Vollrath, L. (1998). Neuroendocrinology 68, 57–63.
Simonneaux, V. and Ribelayga, C. (2003). Pharmacol. Rev. 55, 325–395.
Buijs, R. M. and Pévet, P. (1980). Cell Tissue Res. 205, 11–17.
Simonneaux, V., Kozak, R., Arsenijevic, Y., and Pévet, P. (1996). Regul. Pept. 61, 63–69.
Stehle, J., Reuss, S., Riemann, R., Seidel, A., and Vollrath, L. (1991). Neurosci. Lett. 123, 131–134.
Shein, H. M., Wurtman, R. J., and Axelrod, J. (1967). Nature 213, 730–731.
Walker, R. F. and Aloyo, V. J. (1985). Brain Res. 343, 188–189.
Miguez, J. M., Simonneaux, V., and Pévet, P. (1997). J. Pineal Res. 23, 63–71.
Olcese, J. and Münker, M. (1994). Brain Res. 643, 150–154.
Borjigin, J., Wang, M. M., and Snyder, S. H. (1995). Nature 378, 783–785.
Coon, S. L., Mazuruk, K., Bernard, M., Roseboom, P. H., Klein, D. C., and Rodriguez, I. R. (1996). Genomics 34, 76–84.
Roseboom, P. H., Coon, S. L., Baler, R., McCune, S. K., Weller, J. L., and Klein, D. C. (1996). Endocrinology 137, 3033–3045.
Maronde, E., Wicht, H., Tasken, K., et al. (1999). J. Pineal Res. 27, 170–182.
Koch, M. and Korf, H. W. (2002). Cell Tissue Res. 310, 331–338.
Coon, S. L., Roseboom, P. H., Baler, R., et al. (1995). Science 270, 1681–1683.
Klein, D. C., Coon, S. L., Roseboom, P. H., et al. (1997). Recent Prog. Horm. Res. 52, 307–357.
Mayr, B. and Montminy, M. (2001). Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2, 599–609.
Baler, R., Covington, S., and Klein, D. C. (1997). J. Biol. Chem. 272, 6979–6985.
Travnickova-Bendova, Z., Cermakian, N., Reppert, S. M., and Sassone-Corsi, P. (2002). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 7728–7733.
Pfeffer, M., Kühn, R., Krug, L., Korf, H. W., and Stehle, J. H. (1998). Eur. J. Neurosci. 10, 2896–2904.
Tseng, Y. T., Stabila, J., McGonnigal, B., Nguyen, T. T., and Padbury, J. F. (1998). Biochem. Mol. Biol. Int. 46, 1127–1134.
Stehle, J. H., Foulkes, N. S., Molina, C. A., Simonneaux, V., Pévet, P., and Sassone-Corsi, P. (1993). Nature 365, 314–320.
Fukuhara, C., Dirden, J. C., and Tosini, G. (2000). Neurosci. Lett. 286, 167–170.
Sun, P., Enslen, H., Myung, P. S., and Maurer, R. A. (1994). Genes Dev. 8, 2527–2539.
Gau, D., Lemberger, T., von Gall, C., et al. (2002). Neuron 34, 245–253.
Koch, M., Mauhin, V., Stehle, J. H., Schomerus, C., and Korf, H. W. (2003). J. Neurochem. 85, 170–179.
Foulkes, N. S., Borjigin, J., Snyder, S. H., and Sassone-Corsi, P. (1996). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 14140–14145.
Pfeffer, M., Maronde, E., Korf, H. W., and Stehle, J. H. (2000). J. Pineal Res. 29, 24–33.
Stehle, J. H., Foulkes, N., Pévet, P., and Sassone-Corsi, P. (1995). Mol. Endocrinol. 9, 706–716.
Pfeffer, M. and Stehle, J. H. (1998). Neurosci. Lett. 248, 163–166.
Ganguly, S., Gastel, J. A., Weller, J. L., et al. (2001). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 8083–8088.
Schomerus, C., Korf, H. W., Laedtke, E., Weller, J. L., and Klein, D. C. (2000). J. Neurochem. 75, 2123–2132.
Coon, S. L., McCune, S. K., Sugden, D., and Klein, D. C. (1997). Mol. Pharmacol. 51, 551–557.
Bellavia, S. L. and Gallara, R. V. (1998). Arch. Oral. Biol. 43, 933–939.
Saez, J. C., Moreno, A. P., and Spray, D. C. (1994). J. Pineal Res. 16, 57–64.
Abate, C. and Curran, T. (1990). Semin, Cancer Biol. 1, 19–26.
Guillaumond, F., Sage, D., Deprez, P., Bosler, O., Becquet, D., and Francois-Bellan, A. M. (2000). J. Neurochem. 75, 1398–13407.
Baler, R. and Klein, D. C. (1995). J. Biol. Chem. 270, 27319–27325.
Carter, D. A. (1997). Exp. Physiol. 82, 237–244.
Carter, D. A. (1992). Mol. Brain Res. 16, 111–118.
Koistinaho, J. and Yang, G. (1990). Histochemistry 95, 73–76.
Carter, D. A. (1994). Neuroscience 62, 1267–1278.
Tuulivaara, A. and Koistinaho, J. (1991). Histochemistry 96, 401–404.
Smith, M., Burke, Z., Humphries, A., et al. (2001). Mol. Cell. Biol. 21, 3704–3713.
Humphries, A., Klein, D., Baler, R., and Carter, D. A. (2002). J. Neuroendocrinol. 14, 101–108.
Stehle, J. H., von Gall, C., and Korf, H. W. (2002). Cell Tissue Res. 309, 173–182.
Carrion, A. M., Link, W. A., Ledo, F., Mellstrom, B., and Naranjo, J. R. (1999). Nature 398, 80–84.
Ledo, F., Carrion, A. M., Link, W. A., Mellstrom, B., and Naranjo, J. R. (2000). Mol. Cell. Biol. 20, 9120–9126.
Link, W. A., Ledo, F., Torres, B., et al. (2004). J. Neurosci. 24, 5346–5355.
Reppert, S. M. and Weaver, D. R. (2002). Nature 418, 935–941.
Abe, M., Herzog, E. D., Yamazaki, S., et al. (2002). J. Neurosci. 22, 350–356.
Yoo, S. H., Yamazaki, S., Lowrey, P. L., et al. (2004). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 5339–5346.
von Gall, C., Schneider-Hüther, I., Pfeffer, M., Dehghani, F., Korf, H. W., and Stehle, J. H. (2001). J. Neuroendocrinol. 13, 313–316.
Karolczak, M., Burbach, G. J., Sties, G., Korf, H. W., and Stehle, J. H. (2004). Eur. J. Neurosci. 19, 3382–3388.
Namihira, M., Honma, S., Abe, H., Tanahashi, Y., Ikeda, M., and Honma, K. (1999). Neurosci. Lett. 267, 69–72.
Simonneaux, V., Poirel, V. J., Garidou, M. L., Nguyen, D., Diaz-Rodriguez, E., and Pévet, P. (2004). Brain Res. Mol. Brain Res. 120, 164–172.
Welsh, D. K., Yoo, S. H., Liu, A. C., Takahashi, J. S., and Kay, S. A. (2004). Curr. Biol. 14, 2289–2295.
Takekida, S., Yan, L., Maywood, E. S., Hastings, M. H., and Okamura, H. (2000). Eur. J. Neurosci. 12, 4557–4561.
Benezra, R., Davis, R. L., Lockshon, D., Turner, D. L., and Weintraub, H. (1990). Cell 61, 49–59.
Tamura, Y., Sugimoto, M., Ohnishi, K., Sakai, T., and Hara, E. (1998). FEBS Lett. 436, 169–173.
Cermakian, N. and Sassone-Corsi, P. (2000). Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 1, 59–67.
Humphries, A., Weller, J., Klein, D., Baler, R., and Carter, D. A. (2004). J. Neurochem. 91, 946–955.
Price, D. M., Chik, C. L., Terriff, D., et al. (2004). FEBS Lett. 577, 220–226.
Ho, A. K., Hashimoto, K., and Chik, C. L. (1999). J. Neurochem. 73, 598–604.
Gaildrat, P., Møller, M., Mukda, S., et al. (2005). J. Biol. Chem. 280, 16851–16860.
Kim, J. S., Coon, S. L., Blackshaw, S., et al. (2005). J. Biol. Chem. 280, 677–684.
Green, C. B. and Besharse, J. C. (1996). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 14884–14888.
Green, C. B. and Besharse, J. C. (1996). Brain Res. Mol. Brain Res. 37, 157–165.
Wang, Y., Osterbur, D. L., Megaw, P. L., et al. (2001). BMC Dev. Biol. 1, 9.
Oksche, A. (1984). Ophthalmic Res. 16, 88–95.
Korf, H. W., Foster, R. G., Ekström, P., and Schalken, J. J. (1985). Cell Tissue Res. 242, 645–648.
Korf, H. W., Møller, M., Zigler, J. S., and Klein, D. C. (1985). Cell Tissue Res. 239, 81–85.
Ezzeddine, Z. D., Yang, X., DeChiara, T., Yancopoulos, G., and Cepko, C. L. (1997). Development 124, 1055–1067.
Hata, K., Araki, M., and Yamamori, T. (2002). Neuroreport 13, 735–739.
Hata, K., Araki, M., and Yamamori, T. (2003). Brain Res. Dev. Brain Res. 143, 179–187.
Nishida, A., Furukawa, A., Koike, C., et al. (2003). Nat. Neurosci. 6, 1255–1263.
Furukawa, T., Morrow, E. M., Li, T., Davis, F. C., and Cepko, C. L. (1999). Nat. Genet. 23, 466–470.
Li, X., Chen, S., Wang, Q., Zack, D. J., Snyder, S. H., and Borjigin, J. (1998). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 1876–1881.
Gamse, J. T., Shen, Y. C., Thisse, C., et al. (2002). Nat. Genet. 30, 117–121.
Ledo, F., Kremer, L., Mellstrom, B., and Naranjo, J. R. (2002). EMBO J. 21, 4583–4592.