A wide variety of organisms display circadian rhythms ranging from daily fluctuations in cellular biochemistry and physiology to complex behaviors. These rhythms are governed by endogenous biological oscillators that can be entrained by environmental stimuli, most notably the daily light-dark cycles. This adaptive feature of circadian oscillators enables organisms to maintain temporal alignment between their endogenously driven rhythms and the solar day. The circadian timing system is generally considered to consist of three interconnected parts: (ⅰ) input pathways that can receive and transmit external time cues to the clock, (ⅱ) the timekeeping mechanism itself, and (ⅲ) downstream effector pathways that are temporally regulated by the clock. Here, circadian GPCR gene, han belongs to the family-B GPCRs. Specific change by mutagenesis of a strictly conserved histidine into arginine at position 276 of han resulted in its constitutive activation with respect to cAMP production. The H276R mutant did not involve in PER repression activity on CLK/CYC transcriptional activity.
모든 생물체는 생체리듬을 보인다. 생체리듬은 하루 동안 세포의 생화학적, 물리적 변화에서 복잡한 행동 양상의 변화에 이르기까지 폭 넓게 나타난다. 이러한 리듬은 외부 환경의 자극, 특히 하루 동안의 빛과 어둠의 자극으로 사이클이 바뀔 수 있는 내생적인 생체 오실레이터들에 의해 조절된다. 생체 오실레이터의 외부환경의 자극에 적응할 수 있는 능력은 생물체가 외부환경과 내생적으로 돌아가는 리듬 사이를 조율하여 생존해나갈 수 있게 해준다. 생체리듬 시스템은 3가지 구성요소로 이루어진다. 외부의 자극을 받아들여서 시간을 인지할 수 있는 중추로 그 신호를 보내는 신호전달 과정, 받아들인 자극으로 시간을 조율하는 중추, 중추에 의해 조절되는 신호전달 과정이다. 본 연구에서, 생체리듬 조절 유전자인 han은 G 단백질 관련 수용체 B 그룹에 속하는 것을 밝혔으며, han의 276번째 히스티딘 아미노산을 알지닌으로 치환하여 지속적활성 상태의 수용체를 만들었다. 이는 세포내 cAMP 양이 늘어나는 것으로 확인하였다. 그러나 han의 지속적활성 상태의 수용체 돌연변이, H276R은 생체리듬의 중추역할을 하는 생체 오실레이터, PER의 CLK/CYC의 전사활성을 저지하는 활성에 영향을 주지 않는 것으로 밝혀졌다.
