クリプトクロム（ギリシャ語のκρυπτός χρώμα（隠された色）に由来）は、青色光に敏感な植物や動物に見られるフラボタンパク質の一種です。多くの種において概日リズムや磁場の感知に関与しています。クリプトクロムという名称は、光受容体の色彩特性と、多くの青色光研究が行われた隠花植物を組み合わせた造語として提案されました。 [1] [2]

CRY1遺伝子とCRY2遺伝子は、それぞれ タンパク質CRY1とCRY2をコードしています。 [3]クリプトクロムは、植物Cryと動物Cryに分類されます。動物Cryはさらに、昆虫型（タイプI）と哺乳類様（タイプII）に分類できます。CRY1は概日リズム光受容体であるのに対し、CRY2は昆虫と脊椎動物のClock/Cycle（Bmal1）複合体を抑制する時計リプレッサーです。[4]植物では、青色光の光受容は発生シグナルの合図として使用できます。[5]クロロフィルの他に、クリプトクロムは生体内で光誘起ラジカル対を形成することが知られている唯一のタンパク質です。[6]これにより、一部の動物は磁場を検出できるようです。

クリプトクロムは、オプトジェネティクスにおける様々な研究の焦点となってきました。酵母を用いた初期の研究では、トランスフェクションを用いて、CRY2ヘテロ二量体形成の潜在能力を活用し、遺伝子発現を含む細胞プロセスを光で制御することが試みられました。

発見

チャールズ・ダーウィンは1880年代に初めて植物の青色光への反応を記録したが、原因となる色素を特定する研究が始まったのは1980年代に入ってからだった。 [7] 1980年に、研究者らはシロイヌナズナのHY4遺伝子が植物の青色光感受性に必須であることを発見し、1993年に遺伝子配列が決定されたとき、青色光によって活性化されるDNA修復タンパク質であるフォトリアーゼと高い配列相同性を示した。 [8]クリプトクロム-1アイソフォームdの参照配列解析は、フォトリアーゼタンパク質との2つの保存されたドメインを示している。アイソフォームdのヌクレオチド位置6から491はデオキシリボジピリミジンフォトリアーゼとの保存されたドメインを示し、位置288から486はDNAフォトリアーゼのFAD結合ドメインとの保存されたドメインを示している。[9]比較ゲノム解析は、フォトリアーゼタンパク質がクリプトクロムの祖先であることを裏付けている。しかし、1995年までに、HY4遺伝子とその2つのヒトホモログの産物は光回復酵素活性を示さず、代わりに概日リズム光色素であると仮定された新しいクラスの青色光受容体であることが明らかになりました。[10] 1996年と1998年には、Cryホモログがそれぞれショウジョウバエとマウスで特定されました。[11] [12]

進化の歴史

クリプトクロム（CRY1、CRY2）は、進化の過程で古くから存在し、高度に保存されたタンパク質で、あらゆる生物界に存在するフラビンタンパク質スーパーファミリーに属します。クリプトクロムは、光によって活性化され、紫外線誘発性のDNA損傷の修復に関与する細菌酵素であるフォトリアーゼに由来し、密接に関連しています。

真核生物では、クリプトクロムはこの本来の酵素活性をもはや保持していません。研究者らは、シロイヌナズナ植物のcry1遺伝子のT-DNA標識対立遺伝子を使用して、 cry1遺伝子が光回復酵素活性を持たず、独自のC 末端テールを持つフラビンタンパク質をコードしていることを判定しました。[13]この遺伝子によってコードされるタンパク質は、その祖先である光回復酵素タンパク質と区別するためにクリプトクロム 1 と名付けられ、青色光の光受容に関与していることがわかりました。ショウジョウバエの cryノックアウト変異体の研究から、クリプトクロムタンパク質は哺乳類の概日時計の調節にも関与していることが後に発見されました。ショウジョウバエの cry遺伝子も同様に、プテリン発色団にも結合する光回復酵素活性を持たないフラビンタンパク質をコードしています。[13] Cry変異体 ( cry b )は、光受容細胞で不規則なレベルのルシフェラーゼ、PER、TIMタンパク質を発現することがわかりました。[13]これらのタンパク質レベルの不規則性にもかかわらず、cry b変異体は全体的な行動に律動性を示したものの、短い光パルスに同調することができなかったため、研究者らは背側および腹側側方ニューロン（ショウジョウバエの主要なペースメーカー細胞）が依然として効果的に機能していると結論付けました。[13]しかし、 cry b変異体が視覚的に反応しない複眼も持つ場合、環境の合図に行動を同調させることができませんでした。[13]これらの発見から、研究者らは、 cryによってコードされるクリプトクロムタンパク質がショウジョウバエの光同調に必要であると結論付けました。哺乳類では、ショウジョウバエのクリプトクロムタンパク質のタンパク質類似体が、フォトリアーゼ活性を欠く特徴的な性質を持って発見され、研究者らはそれを同じクラスのクリプトクロムタンパク質として考えるようになりました。[13]マウスでは、 cry1 の発現が最も大きいのは視交叉上核（SCN）で、そこではレベルが律動的に変動します。[13] SCNが哺乳類の主要なペースメーカーとして機能し、cry1発現がリズミカルに変動することから、研究者らはcry1が哺乳類の概日リズムの同調にも必要であると結論付けた。

クリプトクロムタンパク質の進化史においてよくある誤解は、哺乳類と植物のタンパク質は共通の光回復酵素遺伝子から直接進化した相同遺伝子であるというものです。しかしながら、ゲノム解析によると、哺乳類とハエのクリプトクロムタンパク質は、植物のクリプトクロムタンパク質よりも(6-4)光回復酵素タンパク質との配列類似性が高いことが示されています。 [13]したがって、植物と動物のクリプトクロムタンパク質は、共通の祖先遺伝子から互いに独立して新しい機能を繰り返し進化させることで、収斂進化の特異な例を示していると考えられます。[13]

Worthington ら (2003) の研究によると、クリプトクロムは最初に細菌で進化し、コレラ菌で特定されました。[14]この細菌のゲノム配列決定により、フォトリアーゼ/クリプトクロムファミリーの 3 つの遺伝子が特定され、そのすべてがこれらのタンパク質に特徴的な葉酸とフラビンの補因子を持っています。[14]これらの遺伝子のうち 1 つはフォトリアーゼをコードし、他の 2 つは VcCry1 と VcCry2 と呼ばれるクリプトクロムタンパク質をコードしています。[14] Cashmore AR ら (1999) は、動物のクリプトクロムとArabidopsis (6-4) フォトリアーゼタンパク質間の保存されたゲノム領域に基づいて、哺乳類のクリプトクロムは進化の歴史の中で植物と動物が分岐した直後に発生したという仮説を立てています。[13]哺乳類の概日リズムの同調におけるクリプトクロムの役割に基づいて、現在の研究者は、クリプトクロムがPER、TIM、CLOCK、およびCYCLEタンパク質の共進化と同時に発達したという仮説を立てているが、現在のところ、正確な進化のタイミングと進化のメカニズムを決定するには証拠が不十分である。[13]

構造

フラビンタンパク質スーパーファミリーのすべてのメンバーは、N末端 フォトリアーゼ相同性（PHR）ドメインの特徴を持っています。PHRドメインは、フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）補因子および集光性 発色団に結合できます。[15]クリプトクロムの構造は、フォトリアーゼのものと非常によく似た折り畳み構造を持ち、タンパク質に非共有結合したFAD分子1個と直交する束として配置されています。 [15]これらのタンパク質は、 DNA修復酵素の欠如に起因するゲノムと外観の変化により、C末端の長さと表面が可変です。[15]ラマチャンドランプロットは、CRY1タンパク質の二次構造が主に右巻きのαヘリックスであり、立体的な重なりがほとんどないか全くないことを示しています。CRY1の構造は、ほぼ完全にαヘリックスで構成され、いくつかのループと少数のβシートで構成されています。[15]

関数

光屈性

植物において、クリプトクロムは青色光に反応して光屈性、すなわち光源に向かって一方向に成長する性質を媒介します。この反応には、フォトトロピンと呼ばれる独自の光受容体が存在することが現在知られています。

フィトクロムやフォトトロピンとは異なり、クリプトクロムはキナーゼではない。そのフラビン 色素分子は光によって還元され、細胞核に輸送され、そこで膨圧に影響を与え、その後茎の伸長を引き起こす。具体的には、Cry2は青色光による子葉と葉の膨張を担っている。トランスジェニック植物におけるCry2の過剰発現は、青色光刺激による子葉の膨張を増加させ、その結果、花のある少数の主葉ではなく、花のない広い葉が多くなる。[16]シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）のEarly Flowering 3（elf3）遺伝子とCry2遺伝子の二重機能喪失変異は、連続光下での開花を遅らせ、長日と短日では開花を促進することが示されている。これは、シロイヌナズナCRY2が連続光下での開花時期の促進に役割を果たしている可能性を示唆している。[17]

光形態形成

クリプトクロム受容体は、光形態形成を介して植物に青色光への反応を引き起こします。種子や実生の発育、そして栄養成長期から開花期への移行を制御するのに役立ちます。

アラビドプシスでは、CRY1が胚軸伸長の主な阻害剤であるが、CRY2は低強度青色光下では胚軸伸長を阻害する。CRY2は長日条件下では開花を促進する。[18]

CRY遺伝子はいくつかの方法で光形態形成を媒介する。CRYのC末端は、光形態形成と開花時期を抑制するE3ユビキチンリガーゼであるCONTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC 1（COP1）と相互作用する。この相互作用はCOP1の活性を阻害し、ELONGATED HYPOCOTYL 5（HY5）などの転写因子の蓄積を可能にする。[19] HY5は、光応答性遺伝子に結合して光形態形成を促進する塩基性ロイシンジッパー（bZIP）因子である。CRYはGタンパク質βサブユニットAGB1と相互作用し、そこでHY5はAGB1から解離して活性化される。CRYは、光形態形成の抑制因子および胚軸伸長の促進因子であるPHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 4（PIF4）およびPIF5と相互作用し、PIF4およびPIF5の転写活性を抑制する。最後に、CRYはオーキシンとブラシノステロイド（BR）のシグナル伝達を阻害して光形態形成を促進することができる。[18]

光キャプチャ

このテーマに関する研究は盛んであるにもかかわらず、ショウジョウバエとシロイヌナズナにおけるクリプトクロムの光受容と光変換はまだ十分に解明されていない。クリプトクロムはプテリン（ 5,10-メテニルテトラヒドロ葉酸（MTHF）の形態）とフラビン（FADの形態）の2つの発色団を持つことが知られている。[20]どちらも光子を吸収する可能性があり、シロイヌナズナではプテリンは380 nmの波長で、フラビンは450 nmで吸収するようだ。過去の研究では、プテリンによって捕捉されたエネルギーがフラビンに伝達されるというモデルが支持されている。[21]この光変換モデルでは、FADはFADHに還元され、これがおそらくクリプトクロムの特定ドメインのリン酸化を媒介する。これがシグナル伝達チェーンの引き金となり、細胞核における遺伝子調節に影響を及ぼす可能性がある。

新たな仮説[22]では、植物クリプトクロムにおいて、パートナー分子が光シグナルから化学シグナルへの変換を感知し、それがタンパク質内のFAD補因子または隣接するアスパラギン酸[23] [24]の光誘起負電荷によって引き起こされる可能性があると提唱されている。この負電荷は、タンパク質に結合したATP分子を静電的に反発し、それによって光子吸収前のATP結合ポケットを覆うタンパク質C末端ドメインも反発する。結果として生じるタンパク質構造の変化は、C末端のこれまでアクセスできなかったリン酸化部位のリン酸化につながる可能性があり、その後、特定のリン酸化セグメントが光形態形成の負の調節因子COP1の同じ結合部位をめぐって競合することにより、転写因子HY5を解放する可能性がある。

ショウジョウバエでは異なるメカニズムが働いている可能性がある。ショウジョウバエCRY中のフラビン補因子の真の基底状態は依然として議論されており、FADが酸化型であると示唆するモデルもあれば[25] 、フラビン補因子がアニオン ラジカル型であるFADとして存在するというモデルを支持するモデルもある。−
•. 最近、研究者らは酸化FADが容易にFADに還元されることを観察した。−
• 光によって。さらに、光還元を阻害する変異はCRYの光誘導分解には影響を及ぼさなかったが、FADの安定性を変化させる変異はCRYの光誘導分解には影響を及ぼさなかった。−
• CRY光受容体の機能が破壊された。[26] [27]これらの観察結果はFADの基底状態を支持するものである。−
•. 研究者らは最近、FAD−
光子の吸収によって二重項または四重項状態に励起され、CRYタンパク質の構造変化を引き起こす。[28]

また、普通海綿動物のAmphimedon queenslandica幼生の輪状の眼は、青色光感受性クリプトクロム（Aq-Cry2）を発現しており、これが走光性を媒介している可能性がある。対照的に、ほとんどの動物の眼は、光受容細胞で発現する光感受性 オプシンを用いており、オプシンは環境からの光に関する情報を神経系に伝達する。しかし、A. queenslandicaは他の海綿動物と同様に神経系を欠いている。また、他の多くのGタンパク質共役受容体（GPCR）を有するにもかかわらず、その完全配列ゲノムにはオプシン 遺伝子も存在しない。したがって、この海綿動物の独特な眼は、光を検出し走光性を媒介するための異なるメカニズムを進化させてきたに違いなく、おそらくクリプトクロムや他のタンパク質を用いていると考えられる。[29]

虹彩機能

さまざまな種において、孤立した虹彩は光に反応して光機械伝達応答（PMTR）を介して収縮し、そのためにはメラノプシンまたはクリプトクロムのいずれかが必要である。 [30]ニワトリの胚の虹彩は、オプシンではなくクリプトクロムを介して短波長光を感知する。[31] MargiottaとHoward（2020）による研究では、ニワトリ虹彩横紋筋のPMTRは、430 nmの青色光によるCRY遺伝子の活性化で発生することが示されている。 [30] PMTRはCRY遺伝子ノックアウトで阻害され、フラビン還元酵素が阻害されると減少したが、メラノプシン拮抗薬を添加しても無傷のままであった。[30]同様に、細胞質CRY1およびCRY2タンパク質は虹彩筋管で発見され、これらの遺伝子の転写が減少するとPMTRが阻害された。[30]そのため、虹彩のPMTRの最大値は、 CRYを介したPMTRを介して平滑筋線維ではなく横紋筋線維の発達と一致する。[30]

概日リズム

動物と植物の研究では、クリプトクロムが概日リズムの生成と維持に極めて重要な役割を果たしていることが示唆されています。[32]同様に、クリプトクロムは植物における概日リズムの同調に重要な役割を果たしています。[33]ショウジョウバエでは、クリプトクロム（dCRY）は青色光受容体として機能し、概日時計への光入力を直接調整します。[34]一方、哺乳類では、クリプトクロム（CRY1 および CRY2）は概日時計機構内の転写 抑制因子として機能します。 [35]オオカバマダラなどの一部の昆虫は、哺乳類型とショウジョウバエ型の両方のクリプトクロムを持っており、クリプトクロムの光感知と転写抑制の両方の役割を含む祖先の時計機構の証拠となっています。[36] [37]

Cry 変異体は概日リズムを変化させ、Cryが概日リズムのペースメーカーに影響を及ぼすことを示している。変異したCryを持つショウジョウバエは、mRNAサイクリングをほとんど、あるいは全く示さない。[38] CRYタンパク質のフラビン結合に必要なcry bの点変異は、 DDまたはLDのどちらでもPERまたはTIMタンパク質サイクリングを起こさない。[39]さらに、Cry1またはCry2遺伝子を欠損したマウスは、自由走行周期が異なって変化するが、光同調は依然として可能である。しかし、Cry1とCry2の両方を欠損したマウスは、LDとDDの両方で不整脈を示し、常にPer1 mRNAレベルが高い。これらの結果は、クリプトクロムが光受容の役割を果たすだけでなく、マウスにおいてPer遺伝子発現の負の調節因子として作用することを示唆している。[40]

でショウジョウバエ

ショウジョウバエでは、クリプトクロムは1つのCry遺伝子（d Cry）によってのみコードされており、青色光受容体として機能する。青色光への曝露は、C末端欠失を伴う常時活性型CRY変異体（CRYΔ）に類似した構造を誘導する。[28]この構造の半減期は暗所で15分であり、光依存的にCRYが他の時計遺伝子産物であるPERおよびTIMに結合することを促進する。 [41] [28] [34] [42] dCRYに結合したdTIMは、ユビキチン-プロテアソーム系によって分解される。[28] [42]

光パルスは同調しないが、完全な光周期LDサイクルは、ショウジョウバエの脳の腹側-側方ニューロンの周期を駆動することができる。これらのデータと他の結果から、CRYはショウジョウバエの体内時計の細胞自律的な光受容体であり、ノンパラメトリック同調（短い離散的光パルスによる同調）に役割を果たしている可能性があることが示唆される。しかし、側方ニューロンは青色光CRY経路とロドプシン経路の両方を介して光情報を受信して​​いる。したがって、CRYは光知覚に関与し、概日時計への入力であるが、CRY経路が存在しない状態でも持続的なリズムが示されており、ロドプシン経路がいくらかの光入力を提供していると考えられているため、CRYは光情報の唯一の入力ではない。[43]最近では、古典的な概日CRY-TIM相互作用とは無関係な、CRYを介した光応答があることも示されている。このメカニズムは、カリウムチャネルのコンダクタンスに依存するフラビン酸化還元に基づくメカニズムを必要とすると考えられています。このCRYを介した光応答は、オプシンノックアウトショウジョウバエにおいて、光応答後数秒以内に活動電位の発火を増加させることが示されている。[44]

クリプトクロムは、概日リズムに関与する多くの遺伝子と同様に、mRNAおよびタンパク質レベルで概日周期を示す。ショウジョウバエでは、Cry mRNA濃度は明暗周期（LD）下で周期的に変化し、明るい場所では濃度が高く、暗い場所では濃度が低い。[38]この周期は恒暗期（DD）でも持続するが、振幅は減少する。[38] Cry遺伝子の転写も同様の傾向で周期的である。[38]ただし、CRYタンパク質レベルは、 Cry転写およびmRNAレベルとは異なる方法で周期的である。 LDでは、CRYタンパク質は明るい場所では濃度が低く、暗い場所では濃度が高く、DDでは、CRYレベルは主観的な昼と夜を通して継続的に増加する。[38]このように、CRY発現は転写レベルでは時計によって、翻訳レベルおよび翻訳後レベルでは光によって制御されている。[38]

Cryの過剰発現は概日リズムの光反応にも影響を与えます。ショウジョウバエでは、Cryの過剰発現により、低強度光に対する感受性が高まります。[38] CRYタンパク質レベルのこの光制御は、CRYが他の時計遺伝子や構成遺伝子の上流で概日リズムに関与していることを示唆しています。[38]

哺乳類では

哺乳類では、クリプトクロムタンパク質はCry1とCry2 という 2 つの遺伝子によってコード化されています。

クライ2

クリプトクロムは、 Period (PER)、CLOCK、BMAL1とともに、転写翻訳ネガティブフィードバックループ (TTFL) を生成する4つの哺乳類時計遺伝子/タンパク質グループの1つです。[45]このループでは、CLOCKとBMAL1タンパク質が転写活性化因子として機能し、 Cry2遺伝子とPer遺伝子のプロモーターに結合して転写を活性化します。[45]その後、CRY2タンパク質とPERタンパク質は互いに結合して核に入り、CLOCK-BMAL1活性化転写を阻害します。[45]したがって、CRY2の全体的な機能は、CLOCKとBMAL1の転写を抑制することです。

泣き1

Cry1は、哺乳類の概日リズム光受容体であるCRY1タンパク質をコードしています。マウスでは、Cry1の発現は概日リズムの生成に関与する脳領域である視交叉上核において概日リズムを示し、mRNAレベルは明期にピークに達し、暗期に最低値に達します。[46]この発現の日々の振動は、一定の暗闇の中でも維持されます。[46]

CRY1は哺乳類のTIMホモログとして確立されているが、哺乳類における光受容体としてのCRY1の役割は議論の的となっている。初期の論文では、CRY1は光非依存性と光依存性の両方の機能を持つことが示唆されていた。Selby CPら（2000）による研究では、ロドプシンを持たずクリプトクロムを持つマウスは依然として光に反応するが、ロドプシンもクリプトクロムも持たないマウスでは、光感受性のメディエーターであるc-Fos転写が著しく低下することが明らかになった。[47]近年、データはメラノプシン、特に眼と視交叉上核（SCN）間の同調とコミュニケーションを媒介するメラノプシン細胞が主要な概日リズム光受容体であることを裏付けている。 [48] CRYが哺乳類の光受容体であることを確認または否定する上での主な困難の一つは、この遺伝子をノックアウトすると動物は不整脈を呈するため、純粋な光受容体としての能力を測定することが難しいことである。しかしながら、最近のいくつかの研究では、ヒトCRY1が末梢組織における光応答を媒介する可能性があることが示唆されている。[49]

正常な哺乳類の概日リズムは、Cry1プロモーターの活性化に伴うCry1の発現の遅延に大きく依存している。Per2プロモーターの活性化とPer2 mRNAレベルのリズムはほぼ同位相であるのに対し、Cry1 mRNAの産生はCry1プロモーターの活性化に比べて約4時間遅延する。[50]この遅延はCRY1またはCRY2レベルとは無関係であり、プロモーター内のE/E'ボックスおよびDボックス要素と、遺伝子の第一イントロン内のRevErbA / ROR結合要素（RRE）の組み合わせによって媒介される。 [51]リズムのないCry1 −/− Cry2 −/−ダブルノックアウト細胞にCry1プロモーターのみを導入しても（恒常的なCry1発現を引き起こす）、リズムを回復させるには不十分である。これらの細胞にプロモーターと第一イントロンの両方を導入することが、概日リズムの回復に必要である。[51]

CRY1が睡眠覚醒パターンの家族内での遺伝に関与している可能性を示す証拠があります。CRY1Δ11という変異は、概日リズムの遅延を引き起こします。[52]   CRY1Δ11は、遺伝子の自己阻害領域を欠失したスプライシングバリアントです。[52] CLOCKとBMALの親和性を高めることで周期を長くし、遅延を引き起こします。 [52]この変異を持つ人は、他の人々よりも睡眠の中間点が遅くなり、睡眠覚醒位相遅延症候群と呼ばれる障害を引き起こします。[52]

CRY1は、特に時間的調節を介して、 DNA修復における重要な調節因子でもあります。[53] CRY1は細胞周期の進行、特にG2/Mチェックポイントに影響を及ぼし、CRY1の枯渇はミスマッチ修復、UV、ヌクレオチド除去などのDNA修復ネットワークに影響を及ぼします。[53]癌において、CRY1はDNA損傷によって安定化され、その結果、CRY1発現は前立腺癌の転帰悪化と関連しています。[53] DNA修復におけるその役割と腫瘍形成促進性のため、さらなる研究ではCRY1を治療標的として使用することができます。

CRY1の変異体は、代謝出力に関してヒトに影響を及ぼす可能性があります。2021年の研究によると、排便量で測定した代謝出力は、野生型の参加者とCRY1Δ11変異体を持つ参加者で大きく異なりました。 [52]この変異体を持つ参加者は、野生型と比較して睡眠周期が遅れ、代謝出力も遅れていました。[52]

磁気受容

ラジカルペア機構は鳥類の量子磁気受容に提案されている。[54]

磁気受容は、生物が磁場を感知して方向、高度、または位置を感知できるようにする感覚である。実験データは、鳥の目の光受容ニューロンのクリプトクロムが渡りの際の磁気定位に関与していることを示唆している。[55]クリプトクロムはまた、ショウジョウバエの光依存的な磁場感知能力に不可欠であると考えられている。[56]磁場は、シロイヌナズナの植物でもクリプトクロムに影響を及ぼすことがかつて報告された。成長行動は、青色光（赤色光ではない）の存在下で磁場の影響を受けるようであった。[57]しかし、これらの結果は後に、別の研究室で厳密に管理された条件下では再現不可能であることが判明し、[58]植物のクリプトクロムは磁場に反応しないことを示唆している。

クリプトクロムは青色光にさらされると相関スピンを持つラジカル対を形成する。 [59] [60]ラジカル対は、光非依存的な暗期におけるフラビン補因子の分子状酸素による再酸化によっても生成され、スピン相関した FADH-スーパーオキシドラジカル対が形成される。[61]磁気受容は、周囲の磁場がこれらのラジカルの相関（平行または反平行）に及ぼす影響を介して機能し、それが活性化されたクリプトクロムの寿命に影響を与えると考えられている。クリプトクロムの活性化は網膜ニューロンの光感受性に影響を及ぼす可能性があり、その結果、動物は磁場を感知できるようになる。[62]動物クリプトクロムおよび近縁の動物（6-4）フォトリアーゼは、クリプトクロムフォトリアーゼスーパーファミリーの他のタンパク質よりも長い電子伝達トリプトファン鎖（トリプトファン三分子ではなく四分子）を含む。[63] [64]鎖が長いほど、トリプトファン三量体を持つタンパク質に比べて、光誘起フラビン-トリプトファンラジカル対の分離がよくなり、寿命が1000倍以上長くなります。[63] [64]ナノ秒からマイクロ秒の時間スケールでこれらのラジカル対のスピン選択的再結合がないことは、クリプトクロムによる磁気受容が前方光反応に基づいているという示唆と矛盾しているようです。

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  • タンパク質データバンクの 2IJG ； X 線結晶構造解析によって得られたArabidopsisクリプトクロム 3の 3D 構造。
  • マウス概日リズム経路のアニメーションモデル（Cryの役割を含む）
  • PDBe-KBのUniProt : P97784 (マウス クリプトクロム-1)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要。