Translatome responses to extreme sleep rhythms and neuronal integration
| Project/Area Number |
22KK0106
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷本 拓 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市之瀬 敏晴 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20774748)
山方 恒宏 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (50716248)
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| Project Period (FY) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 翻訳制御 / ストレス応答 |
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| Outline of Research at the Start |
宇宙ステーションなどの極限環境では、超短周期で起こる昼夜のリズムのため、睡眠維持障害型不眠症が顕著に増加する。しかし、極限明暗リズムが及ぼす神経系の機能変容とそのメカニズムついての知見は乏しい。
国際共同研究者であるChang Liu博士は、超短周期の極限明暗条件にショウジョウバエを暴露し、睡眠ストレスと睡眠構造の変化のモデルを新たに確立した。本研究では、超短周期の明暗リズムが神経細胞・グリア細胞でのタンパク翻訳に及ぼす影響を網羅的に解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ショウジョウバエを超短周期（90分周期）の極限明暗リズムに暴露し、細胞種特異的な比較トランスラトーム・トランスクリプトーム解析を行うことで、翻訳効率が変化するタンパク質群を解明する。ハエ頭部の神経細胞とグリア細胞からそれぞれ翻訳中のmRNAを回収し、極限明暗リズムがそれぞれの細胞のトランスラトームに与える影響をプロファイリングする。これにより、慢性的な睡眠ストレスと睡眠の断片化に伴う転写・翻訳活性の変化を理解する。
今年度は、共同研究者であるChang Liu博士（Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences）の研究室で実施予定の実験について、翻訳活性の測定法の確立に向けた予備実験を行った。具体的には、細胞種特異的な比較トランスラトーム・トランスクリプトーム解析のため、翻訳活性を定量するタイミングやトランスジーンの選択、リボソーム複合体の免疫沈降による回収などの最適な実験条件を検討した。最適化した条件を用いて、神経細胞とグリア細胞からそれぞれ翻訳中のmRNA断片を回収し、当該細胞のトランスクリプトームと対応させて翻訳活性を測定することにより、各細胞種に特徴的な遺伝子群を同定した。また、次年度以降の現地での実験実施に向けて、共同研究先でのmRNAサンプル調整に要するセットアップについても検討を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の目標をおおむね達成し、着実に研究成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
共同研究先でのリボソームプロファイリングのためのセットアップ整備に加えて、ショウジョウバエの覚醒・睡眠を測定するDrosophila activity monitor (DAM)システムを拡充する。並行して、実験に用いる遺伝子改変ショウジョウバエの作成を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
