時差時における脳内時間環境の恒常性を担う神経分子メカニズムの解明

• Project Area: Brain Environment
• Project/Area Number: 26111710
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山口 賀章 京都大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (30467427)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 視交叉上核 / 時計遺伝子 / 概日リズム / バソプレッシン / 生物発光 / 時差 / バゾプレッシン / 遺伝子改変マウス

Outline of Annual Research Achievements

コルチゾルといったホルモン分泌など、私達の生理現象には24時間周期のリズムがある。この概日リズムを制御する中枢は、脳の視交叉上核（SCN）である。SCNは、全身の時間制御網により、個体として安定した時間相を構築しているとされるが、その分子神経メカニズムはほとんど解明されていない。本研究課題は、「時差」により、脳内時間恒常性のロバストネスを担うシグナルを解明することを目的としている。近年、私達は、Vasopressinの受容体であるV1aおよびV1bのダブルノックアウトマウス (V1aV1bDKOマウス) が、時差を全く示さないことを見出した（Science, 342: 85-90, 2013）。野生型マウスを時差環境下におくと、SCNの恒常性が破綻し時計遺伝子の振動リズムが消失したが、V1aV1bDKOマウスでは、瞬時にSCNのリズムが回復した。しかしながら、SCNにおける V1aとV1bの機能は未だよくわかっていない。そこで私達は、レポーターマウスからSCNを取り出し、SCNスライス培養下にて、SCN細胞の概日振動をリアルタイムで測定した。野生型マウスのSCNでは、各細胞の概日振動のピーク位相に8時間程度の位相差があるが、V1aV1bDKOマウスのSCN細胞間では、この位相差が小さくなっていた。また、野生型マウスのSCNスライスを用いて薬理学実験を行ったところ、V1aとV1bに対するアンタゴニストを投与した場合に、SCN細胞間の位相差が有意に小さくなった。したがって、SCN細胞間の位相差を8時間程度に保つことが、SCNの時間恒常性に寄与していると考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Real-time recording of circadian Per1 and Per2 expression in the suprachiasmatic nucleus of freely moving rats. (2016)
  • Author(s): Yamaguchi Y, Okada K, Mizuno T, Ota T, Yamada H, Doi M, Kobayashi M, Tei H, Shigeyoshi Y, and Okamura H
  • Journal Title: J. Biol. Rhythms. Volume: 31 Issue: 1 Pages: 108-111
  • DOI: 10.1177/0748730415621412
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular and Neural Mechanisms for the Robustness of the Circadian Clock (2015)
  • Author(s): Yamaguchi, Y.
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 135 Issue: 11 Pages: 1265-1272
  • DOI: 10.1248/yakushi.15-00206
  • NAID: 130005105488
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Year and Date: 2015-11-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ecto-domain phosphorylation promotes neurogenesis and regeneration of the central nervous system from traumatic injury (2014)
  • Author(s): Kenji Suehiro, Yuka Nakamura, Shuai Xu, Yohichi Uda, Takafumi Matsumura, Yoshiaki Yamaguchi, Hitoshi Okamura, Toshihide Yamashita and Yoshinori Takei
  • Journal Title: Sci. Rep Volume: Vol.4 Issue: 1 Pages: 4972-4972
  • DOI: 10.1038/srep04972
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 視交叉上核バソプレッシン受容体の細胞概日振動における役割 (2015)
  • Author(s): 山口賀章、溝曽路祥孝、郡宏、岡村均
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸ポートアイランド）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 概日リズムの頑強性を担う視交叉上核の分子神経機構―バソプレッシンV1a/V1b 受容体欠損マウスは時差症状を示さない― (2015)
  • Author(s): 山口賀章
  • Organizer: 第65回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • Place of Presentation: 大阪大谷大学
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Invited
• [Presentation] バソプレッシンV1aV1b受容体による概日リズム形成 (2015)
  • Author(s): 山口賀章、岡村均
  • Organizer: 第42回日本神経内分泌学会 第23回日本行動神経内分泌研究会 合同学術集会プログラム
  • Place of Presentation: 仙台市戦災復興記念館
  • Year and Date: 2015-09-18
• [Presentation] 行動・摂食リズムの時差再同調における視交叉上核バソプレッシン受容体の役割 (2015)
  • Author(s): 山口 賀章、水野 貴暢、鈴木 暢、溝曽路 祥孝、岡村 均
  • Organizer: 第38回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸ポートアイランド）
  • Year and Date: 2015-07-30
• [Presentation] The role of arginine vasopressin V1a and V1b receptors in the cellular circadian oscillations of the suprachiasmatic nucleus (2015)
  • Author(s): Yoshiaki Yamaguchi, Yasutaka Mizoro, Hitoshi Okamura
  • Organizer: Gordon Research Conference, Chronobiology
  • Place of Presentation: Melia Golf Vichy Catalan Business and Convention Center, Girona, Spain
  • Year and Date: 2015-07-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 概日リズムの頑強性を担う視交叉上核バソプレッシン神経結合 (2015)
  • Author(s): 山口 賀章、岡村 均
  • Organizer: 第62回 日本生化学会近畿支部例会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • Year and Date: 2015-05-16
• [Presentation] 時差を担う分子神経機構 (2015)
  • Author(s): 山口賀章、岡村均
  • Organizer: 第120回 日本解剖学会総会･全国学術集会 第92回 日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸ポートアイランド）
  • Year and Date: 2015-03-22
  • Invited
• [Presentation] 概日リズム形成におけるバゾプレッシンV1a, V1b受容体の役割 (2014)
  • Author(s): 山口賀章、岡村均
  • Organizer: 第41回日本神経内分泌学会学術集会
  • Place of Presentation: 都道府県会館
  • Year and Date: 2014-11-01
  • Invited
• [Presentation] Intercellular communication by vasopressin-V1a/V1b signaling in the suprachiasmatic nucleus has a key role in jet lag (2014)
  • Author(s): 山口賀章、岡村均
  • Organizer: 第87回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2014-10-18
  • Invited
• [Presentation] 時差消失マウスの開発による概日リズムの頑強性を担う分子神経機構の解明 (2014)
  • Author(s): 山口賀章、鈴木 暢、岡村 均
  • Organizer: 第64 回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • Place of Presentation: 京都薬科大学
  • Year and Date: 2014-10-11
• [Presentation] 視交叉上核のバソプレッシン神経結合と時差 (2014)
  • Author(s): 山口賀章、岡村均
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-11
  • Invited
• [Book] "Vasopressin receptors and jet lag" in Circadian Clocks (2016)
  • Author(s): Okamura H , Yamaguchi Y, Suzuki T, Mizoro Y
  • Total Pages: 10
  • Publisher: Hokkaido University Press
• [Book] 医学のあゆみ (2014)
  • Author(s): 山口賀章, 岡村均
  • Total Pages: 2
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Book] 生化学 (2014)
  • Author(s): 山口賀章, 岡村均
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 公益社団法人 日本生化学会
• [Remarks] 京都大学大学院薬学研究科 システムバイオロジー分野 ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/system-biology/
• [Remarks] ライフサイエンス 新着論文レビュー
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/7777