New Aspects of Sleep-Wake Regulation of Drosophila
| Project/Area Number |
21H02529
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
粂 和彦 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (30251218)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 淳 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (40432231)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 睡眠 / 概日リズム / 睡眠覚醒 / 分子遺伝学 / 概日周期生物時計 / ドーパミン / 覚醒 / 概日周期 / 神経回路 |
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| Outline of Research at the Start |
睡眠は人間だけでなく昆虫を含む広い範囲の動物で見られ、ショウジョウバエを用いた研究で、睡眠を制御する遺伝子や脳の仕組みが解明されてきました。この研究は、その研究を20年以上続け世界をリードしてきたグループによるもので、睡眠覚醒を制御する脳の中の回路の詳細を解析し、摂食・加齢・寿命・記憶・闘争・交尾など、他の生理現象と睡眠の関連、さらに最近、注目されている睡眠とタンパク質リン酸化の関係などについて調べます。そして、種を超えた睡眠の新しい側面を解明することを目的とします。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、研究代表者が20年前からパイオニアとして世界をリードしてきたショウジョウバエをモデル生物とする睡眠研究を継続的に発展させるもので、種を超えて進化的に保存されている睡眠という生命現象の制御機構と生理的意義の解明を目指している。今年度は、以下の結果を論文にまとめた。2016年に筑波大学の柳沢らとの共同研究で発見した睡眠制御遺伝子のSik3の変異体が、ショウジョウバエでは、概日リズムを制御する時計神経細胞において、睡眠を制御することを発見した。Sik3は、563番目のセリンがリン酸化されることで、活性を制御されるが、このセリン残基をアラニンに変異させたSik3-SA遺伝子を、全神経細胞で過剰発現させると睡眠が増加することがわかっていた。そこで、この変異遺伝子を一部の神経細胞だけで発現させて機能部位を調べたところ、時計神経で発現した場合が最も強く睡眠を増加させた。この結果は、ショウジョウバエの睡眠は、概日リズム機構と密接に関与することを示している。この結果もふまえて、時計神経の中でも、これまで睡眠との関係が調べられていないLNd についての解析を行った。また、新規の側面としては、以下の内容を学会で発表した。1.個体間相互作用が睡眠に与える影響を解析し、嗅覚が重要な役割を果たすことを見出した。2.一酸化窒素合成酵素のノックダウンが睡眠を減少させることを見出した。3.糖類の栄養と甘味により睡眠が制御されるが、それに加えて、滞在場所にも影響があることを見つけた。なお、研究代表者は2023年度の日本時間生物学会の大会長をつとめた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(36 results)
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[Presentation] Functional Analysis Of Drosophila Sik3-SA, A Homologue Of Mouse Sleepy2023
Author(s)
Riho Kobayashi, Sena Hatori, Hiroko Suzuki, Shin Nakane, Sho Yamaguchi, Jun Tomita, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa, Kazuhiko Kume
Organizer
AFC2023, Turkey
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