培養神経細胞による生体時計機構の解析と時計に及ぼす薬物の検索

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04660326
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 村上 昇 宮崎大学, 農学部, 助手 (80150192)
• Keywords: 生物時計 / 視交叉上核 / 松果体 / 概日日内リズム / サーカディアンリズム

Research Abstract

1.ほ乳動物の主体時計機構に関する研究 本年度は時計機構に関わる蛋白質の検索を行った。明暗条件下及び恒常暗下で飼育されるラットを3時間間隔で屠殺し、脳を取りだした後、視交又上核をパンチアウト方で採取した。これを機械的に細胞に分離し、^<35>S-メチオニンを含む培養液で3時間培養し、その間合成された蛋白質を電気泳動法で分離し、これをオートラジオグラフィーにかけた。さらに、イメージスキャナーで時刻依存性に合成された蛋白質を検索した結果、64-kDa蛋白質のみリズムを示すことを見いだした。このリズムには二つのピークがあり、一つはCT6-9時と他方がCT18-21時であり、これらは光や蛋白質合成阻害剤で時計が位相転移する時刻と一致した。また最近、植物で見いだされた時計関連蛋白質と全く同一分子量であることから、視交又上核で見いだされたこの64kDa蛋白質は時計の本質に関わる可能性が高い。
2.鳥類の生体時計局在部位である松果体についての検討 鳥類の松果体から分泌されるメラトリンは時計のリズムを反映し、夜に高く昼に低いパターンをしめす。このメラトニンは鳥類の行動を抑制的に作用し、夜間の上昇は行動を抑制している。しかし、夜行性鳥類にこの仮説が当てはまれば、夜の行動が抑制される事になり、矛盾する。そこで夜行性鳥類のふくろうについて検討した結果、ふくろうの松果体は形態的に退化しつつあり、メラトニン分泌も極めて低い事が判明した。すなわち、夜間の行動はメラトニンが抑制されているため可能であると推察された。