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生体時計の分子機構

Research Project

Project/Area Number 11233101
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionWaseda University (2002)
Kobe University (1999-2001)

Principal Investigator

柴田 重信 (2002)  早稲田大学, 人間科学部, 教授 (10162629)

岡村 均 (1999-2001)  神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60158813)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福永 浩司  東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (90136721)
深田 吉孝  東京大学, 大学院・理科系研究科, 教授 (80165258)
近藤 孝男  名古屋大学, 大学院・理科学研究科, 教授 (10124223)
永井 克也  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70029966)
本間 研一  北海道大学, 医学研究科, 教授 (40113625)
柴田 重信  早稲田大学, 人間科学部, 教授 (10162629)
吉岡 亨  早稲田大学, 人間科学部, 教授 (70046027)
中原 大一郎  浜松医科大学, 医学部, 教授 (80128389)
海老原 史樹文  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50135331)
小林 正樹  東北工業大学, 工学部, 助教授
重吉 康史  近畿大学, 医学部, 教授 (20275192)
井上 慎一  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 教授 (10274151)
Project Period (FY) 1999 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥76,500,000 (Direct Cost: ¥76,500,000)
Fiscal Year 2002: ¥15,000,000 (Direct Cost: ¥15,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥15,000,000 (Direct Cost: ¥15,000,000)
Fiscal Year 2000: ¥22,500,000 (Direct Cost: ¥22,500,000)
Fiscal Year 1999: ¥24,000,000 (Direct Cost: ¥24,000,000)
Keywords時計遺伝子 / 体内時計 / サーカディアンリズム / 機能分子 / 睡眠リズム障害 / 睡眠相後退症候群 / 季節性感情障害患者 / 転写因子 / リズム変異マウス / 遺伝子改変マウス / 生物時計 / 早期発現遺伝子 / トランスジェニックマウス / 視交叉上核 / 概日リズム / メラトニン / マルチ電極ディッシュ / Cry / ノックアウトマウス / リズムの消失 / アンチセンス
Research Abstract

生体時計の分子機構の総括班会議を行った。本年度は特定領域研究の最終年度に相当するので、それぞれの班の研究代表者による4年間の研究成果の発表を行い、それに対する質疑応答を行った。本間班ではフィードバックループの形成に重要であるDec1,Dec2遺伝子を同定し、これがPer遺伝子に対する転写抑制作用が強いことを明らかにし、その成果はNatureに掲載された。また、clock変異体マウスを用いた研究から、視交叉上核内細胞間のカップリングが発振に垂要であることを明らかにした。柴田班では毎日一定時刻に餌の提示を行うことにより、末梢時計がリセットされることを世界に先駆けて発表した。グルコースの一過性の上昇が必要である可能性については深田班の研究で明らかにされた。深田班は体内時計の発振、リセット機構にMAPキナーゼのリン酸化が関与していることを、ヒヨコの松果体やマウスの視交叉上核、さらに培養細胞系で明らかにしてきた。福永班では、時計のリセット機構にCaMKII,IVがかかわっていることを明らかにした。また、共同研究の滝口らのグルーブが肝臓でプラスミノーゲン遺伝子発現に独自のリズム機構が働いていることを明確にした。海老沢班ではヒトのサーカディアンリズム障害と時計遺伝子多型について調べた。Per3遺伝子の変異と、睡眠リズム位相後退や非24時間リズム障害との連鎖が報告された。また、Per2蛋白のリン酸化にかかわっているカゼインカイネース1イプシロンの変異と、睡眠リズム疾患との関連性も述べられた。近藤班ではシアノバクテリアを用いた時計の分子機構が精力的に進められ、特にkaiA,B,C遺伝子産物のリン酸化や、多量体形成機構についての研究が進んでいた。評価委員の井上、永井各氏は研究成果の内容等に高い評価を下した。また、班員間の共同研究も十分行われているという評価を得た。

Report

(4 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All Other

All Publications (27 results)

  • [Publications] Iwasaki H, Nishiwaki T, Kitayama Y, Nakajima M, Kondo T.: "KaiA-stimulated KaiC phosphorylation in circadian timing loops in cyanobacteria"Proc Natl Acad Sci U S A. Nov 26;99(24). 15788-15793 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kasahara T, Okano T, Haga T, Fukada Y.: "Opsin-G11-mediated signaling pathway for photic entrainment of the chicken pineal circadian clock"J Neurosci.. Sep 1;22(17). 7321-7325 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Fukunaga K, Horikawa K, Shibata S, Takeuchi Y, Miyamoto E.: "Ca2MK II -dependent long-term potentiation in the rat suprachiasmatic nucleus and its inhibition by melatonin"J Neurosci Res.. Dec 15;70(6). 799-807 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Iwase T, Ebisawa T, Kamei Y, Kim K, lnoue Y, Yamada N: "Mutation screening of the human Clock gene in circadian rhythm Sleep disorders"Psychiatry Res.. Mar 15;109(2). 121-128 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Honma S.Kawamoto T, Takagi Y, Sato F, Kato Y, Honma K.: "Dec1 and Dec2 are regulators of the mammalian moleculare cloock"Nature. Oct 24;419(6909). 841-844 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Aida R., Moriya T, Araki M, Wada K, Wada E, Shibata S: "GRP mediates photic entrainable signals to the dorsal subsets of the SCN via Induction of Period gene in mice"Mol. Pharmacol.. Jan;61(1). 26-34 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Yamaguchi, S.: "Real time monitoring of clock gene expression in the living mouse"Nature. 409. 684 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yagita, K.: "Molecular mechanism of the biological clock in cultured fibroblasts"Science. 292. 278-292 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yokota, S-I.: "Involvement of calcium-calmodulin protein kinase but not of mitogen-activated protein kinase in light-induced phase delay and Per gene expression in the suprachiasmatic nucleus of hamster"J. Neurochem. 77. 618-627 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Nakamura, W.: "Regional pacemakers composed of multiple oscillator neurons in the rat suprachiasmatic nucleus"Eur. J. Neurosci.. 14. 666-674 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Ebisawa, T.: "Association of structural polymorphisms in the human period 3 gene with delayed sleep phase syndrome"EMBO Reports. 2. 342-346 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Doi, M.: "Light-induced phase-delay of the chicken pineal circadian clock is associated with the induction of cE4bp4, a potential transcriptional repressor of cPer2 gene"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98. 8089-8094 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] D.Nakahara, et al.: "Lack of glucocorficoids attenuates the self-stimulation-induced increase in the vivo synthesis rate of dopamine serotonin in the rat nucleus decumbens"Eur.J.Neurosci.. 12巻. 1495-1500 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Moriya,T. et al.: "Correlative association between N-Methyl 1-D-Aspartate (NMDA) receptor-mediated expression of period genes in the suprachiasmatic nucleus and phase shifts in behavior with photic entrainment of clock in hamsters."Mol.Pharmacol.. 58巻. 1554-1562 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yokota S-I. et al.: "Inhibitory action of brotizolam on circadian and light-induced Per 1 and Per 2 expression in the hamster suprachiasmatic nucleus."Br.J.Pharmacol.. 131巻. 1739-1747 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yagita K. et al.: "Dimerization and nuclear entry of mPER proteins in mammalian cells"Genes Develop.. 14巻. 1353-1363 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yamaguchi S. et al.: "Role of DBP in the circadian oscillatory mechanism."Mol.Cell.Biol.. 20巻. 4773-4781 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yagita K. et al.: "Forskolin induces circadian gene expression of rPer1, rPer2 and dbp in mammalian rat-1 fibroblasts."FEBS Lett.. 465巻. 79-82 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yamaguchi S. et al.: "The 5'upstream region of mPer 1 gene contains two promoters and is responsible for circadian oscillation"Current Biology. 10巻. 873-876 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Okamura, H. Et al: "Photic induction of mPer1 and mPer2 in Cry-deficient mice lacking a biological clock"Science. 286. 2531-2534 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Maebayashi, Y, et al: "A butative transcription factor with seven zinc-finger motifidentified in the developing suprachiosmatic nucleus by the differential display-PCR method"J. Neurosci.. 10176-10183 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Adachi, A, et al: "The relationship between ocular melatonin and dopamine rhythms in the pigeon: effects of melatonin inhibition on dopamine release"Brain Res.. 815. 435-440 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Nakahara, D, et al: "Regional differences in desensitization of c-Fos expression following repeated self-stimulation of the medial forebrain bundle in the rat"Neuroscience. 90. 1013-1020 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Akiyama, M, et al: "Inhibition of light- or glutamate-induced mPer1 expression represses the phase shifts into the mouse circadian locomotor and suprachiasmatic fining rhythms"J. Neurosci.. 19. 1115-1121 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Abe, H, et al: "Phase-dependent induction by light of rat clock gene expression in the suprachiasmatic nucleus"Mol. Brain Res.. 66. 104-110 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 西塚泰美、見淵弘三、丸山敬: "細胞のシグナリングSelected Reviews"中山書店. 399 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 海老原史樹文、深田吉孝: "生物時計の分子生物学"シュプリンガー・フェアラーク東京. 201 (1999)

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      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2018-03-28  

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