哺乳類時計遺伝子を網羅的に同定するための概日リズム変異型細胞株の大規模検索

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13202008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 程 肇 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (00242115)
• Keywords: 時計遺伝子 / ゲノム / 概日リズム

Research Abstract

生物には概日リズムとよばれる、行動や生化学的活動を支配する24時間に近い周期を持つ活動リズムが見い出される。これは、生物個体及び細胞に内因性の体内時計が存在するためである。この体内時計は、遺伝的に決定された生物種固有のリズムを刻むことができ、環境の周期的変化(特に光サイクル)に対して同調することができる。哺乳類の場合、概日時計中枢は脳視床下部の視交叉上核(SCN)に存在し、SCNの日周性を伴った神経活動出力、或いは、液性因子の分泌により末梢組織を支配して概日リズムを形成している。概日リズムの分子機構の解明には、大規模なリズム変異体動物や細胞の検索が必須である。そのためには、計時情報を細胞レベルで簡便に計測する方法の開発が必要であると考えられる。哺乳類の時計遺伝子Per1の転写翻訳産物量は、SCNで明暗及び恒暗条件下、明期で高く暗期に低い自律的な日周変動を示した。さらに、Per1::luc動物のSCNスライス培養系では、luciferase活性が約2ヶ月間約24時間の周期で発現振動した。また、いくつかの末梢組織の培養系でも、luciferase発現日周リズムが2-6周期保たれた。本研究では、煩雑な個体レベルでの行動解析を、細胞レベルまで還元することで検索を簡便化かつ大規模化するために、Per1::luc動物由来の細胞を用いることにした。本年度は、Per1::lucマウスとSV40 T抗原導入マウスをかけあわせ、得られたF1を用いて、SCN由来細胞株の樹立を行った。得られたPer1::luc動物のSCN由来細胞株では、uciferaseの発現振動が観察された。現在、これらの細胞の核型などの性質を解析するとともに、変異誘発を行うペクターの開発を進めている。

Research Products

• [Publications] Stokkan K-A., Yamazaki S., Tei H., Sakaki Y, Menaker M.: "Entrainment of the Circadian Clock in the Liver by Feeding"Science. 291. 490-493 (2001)