The wood frog, Rana sylvatica, is one of only a few vertebrate species that display natural freeze tolerance. Frogs survive the freezing of about two-thirds of their body water as extracellular ice over the winter months. Multiple adaptations support freeze tolerance including metabolic rate depression and the production of huge amounts of glucose (often 200 mM or more) as a cryoprotectant that protects cells from freeze damage. To understand how high glucose levels affect gene expression, we studied MondoA, a glucose sensing transcription factor, and its partner MLX (Max-like protein) to assess their ability to modulate the expression of genes involved in glucose metabolism and circadian rhythm. Wood frog liver and brain tissues were analyzed, assessing protein levels, nuclear distribution, and DNA binding activity of MondoA:MLX during freezing (24 h at − 2.5 °C) and subsequent thawing (8 h returned to 5 °C), as compared with 5 °C controls. Downstream targets of MondoA:MLX were also evaluated: TXNIP (thioredoxin interacting protein), ARRDC4 (arrestin domain containing 4), HK-2 (hexokinase-2), PFKFB-3 (6-phosphofructo-2-kinase isozyme 3) and KLF-10 (Kruppel-like factor-10). Both KLF-10 and PFKFB-3 are also involved in circadian dependant regulation which was also explored in the current study via analysis of BMAL-1 (aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like protein 1) and CLOCK (circadian locomotor output cycles kaput) proteins. Our data establish the MondoA-MLX complex as active under the hyperglycemic conditions in liver to regulate glucose metabolism and may also link to circadian rhythm in liver via KLF-10 and PFKFB-3 but not in brain.

木蛙，林蛙，是少数几个显示出自然抗冻性的脊椎动物之一。青蛙在冬季冻结了大约三分之二的体内水分，使其成为细胞外的冰。多种适应措施支持冷冻耐受性，包括代谢率降低和大量葡萄糖（通常为200 mM或更高）的产生，作为保护细胞免受冷冻损伤的冷冻保护剂。为了了解高葡萄糖水平如何影响基因表达，我们研究了葡萄糖感应转录因子MondoA及其伴侣MLX（Max-like蛋白），以评估其调节参与葡萄糖代谢和昼夜节律的基因表达的能力。分析了蛙蛙的肝脏和大脑组织，评估了冷冻（24小时在− 2时）MondoA：MLX的蛋白质水平，核分布和DNA结合活性。与5°C对照相比，温度为5°C）和随后的解冻（8小时恢复到5°C）。还评估了MondoA：MLX的下游目标：TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白），ARRDC4（含有4的arrestin结构域），HK-2（己糖激酶-2），PFKFB-3（6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3）和KLF -10（类似Kruppel的因子-10）。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。与5°C对照相比。还评估了MondoA：MLX的下游目标：TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白），ARRDC4（含有4的arrestin结构域），HK-2（己糖激酶-2），PFKFB-3（6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3）和KLF -10（类似Kruppel的因子-10）。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。与5°C对照相比。还评估了MondoA：MLX的下游目标：TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白），ARRDC4（含有4的arrestin结构域），HK-2（己糖激酶-2），PFKFB-3（6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3）和KLF -10（类似Kruppel的因子-10）。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白），ARRDC4（包含4个arrestin结构域），HK-2（己糖激酶-2），PFKFB-3（6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3）和KLF-10（Kruppel-like factor-10） 。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白），ARRDC4（包含4个arrestin结构域），HK-2（己糖激酶-2），PFKFB-3（6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3）和KLF-10（Kruppel-like factor-10） 。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。KLF-10和PFKFB-3都还参与了昼夜节律调节，该研究也在本研究中通过分析BMAL-1（芳烃受体核转运蛋白样蛋白1）和CLOCK（昼夜运动输出周期kaput）蛋白进行了研究。 。我们的数据确定MondoA-MLX复合物在肝脏的高血糖条件下具有活性，可调节葡萄糖代谢，并且还可能通过KLF-10和PFKFB-3与肝脏的昼夜节律有关，但在大脑中却没有。