2015 Fiscal Year Annual Research Report
ショートスリーパー型マウス変異体の探索による睡眠要求量を規定する分子基盤の解明
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14J06417
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
戸根 大輔 東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 睡眠 / リン酸化 / 神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
睡眠時に見られる特徴的な脳波パターンを形成する上で重要と思われるカルシウム依存性カリウムチャネルの各遺伝子についてCRISPR技術を用いて遺伝子欠損マウスの作製を行った。さらに作製したマウスに対し、脳波計測により睡眠時間の測定を行った。この結果からSmall-conductance Ca2+-activated K+ channel (SKチャネル)遺伝子のノックアウトにより有意に睡眠時間が減少することが明らかになった。この結果からSKチャネルが睡眠覚醒制御に重要な役割を果たすことが示唆された。そこで、このSKチャネルのリン酸化制御に着目して詳細な解析を行った。昨年度に作製したSKチャネルのリン酸化ミミック変異体に対し、蛍光を利用した活性スクリーニングを実施した。その結果活性の低下した変異体に加え、活性の上昇した変異体の同定にも成功した。以上の結果からSKチャネルのリン酸化制御に重要と思われるアミノ酸残基が明らかになった。
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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
今年度は昨年度に作製したリン酸化ミミック変異体の活性スクリーニングに取り組んだ。昨年度に構築した蛍光を利用したスクリーニング系について、さらに検討を重ねることでより最適な系への改良に成功した。これにより、SKチャネルの活性制御に重要なリン酸化部位が明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、培養細胞を用いて得られた知見が、実際に睡眠覚醒制御の中でどのように位置づけられるのかを個体レベルで検証する必要がある。現在、リン酸化制御のターゲットとして同定したアミノ酸に変異を導入した遺伝子改変マウスを作成中であり、これらの睡眠表現形を評価することで、SKチャネルの質的制御が睡眠覚醒サイクルにどのように寄与しているのかより詳細に検討する予定である。また、SKチャネルのリン酸化制御にかかわる酵素の同定を行い、SK2チャネルの活性制御に重要な細胞内パスウェイを明らかにする。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Mammarian Reverse Genetics without Crossing Reveals Nr3a as a Short-Sleeper Gene2016
Author(s)
Genshiro A. Sunagawa, Kenta Sumiyama, Maki Ukai-Tadenuma, Dimitri Perrin, Hiroshi Fujishima, Hideki Ukai, Osamu Nishimura, Shoi Shi, Rei-ichiro Ohno, Ryohei Narumi, Yoshihiro Shimizu, Daisuke Tone, Koji L. Ode, Shigehiro Kuraku, Hiroki R. Ueda
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 26
Pages: 662-667
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of Ca2+ -Dependent Hyperpolarization in Sleep Duration in Mammals2016
Author(s)
Fumiya Tatsuki, Genshiro A. Sunagawa, Shoi Shi, Etsuo A. Susaki, Hiroko Yukinaga, Dimitri Perrin, Kenta Sumiyama, Maki Ukai-Tadenuma, Hiroshi Fujishima, Rei-ichiro Ohno, Daisuke Tone, Koji L. Ode, Katsuhiko Matsumoto, Hiroki R. Ueda
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Journal Title
Neuron
Volume: 90
Pages: 70-85
DOI
Peer Reviewed
