2004 Fiscal Year Annual Research Report
哺乳類の生体時計調節機構:特に新たに発見した時計調節蛋白質NMUの作用機構の解明
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16380201
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
村上 昇 宮崎大学, 農学部, 教授 (80150192)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
那須 哲夫 宮崎大学, 農学部, 助教授 (40108725)
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| Keywords | 生体時計 / ニューロメジンU / 視交叉上核 / 概日リズム |
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| Research Abstract |
ニューロメジンUを合成する組織や部位を検索するため、免疫組織化学染色を行うと、脳の視交叉上核で陽性細胞が認められた。また、この視交叉上核にニューロメジンUの受容体1および2のmRNAの発現も認められた。視交叉上核は生体時計の局在部位として知られ、この部位の破壊はすべての生体リズムの消失を招く。そこで、ニューロメジンUが時計機構に関与している可能性を推定し、まず視交叉上核中でのニューロメジンUおよび受容体mRNAの1日での発現量を経時的に調べた。その結果、ニューロメジンUと受容体1のmRNAは明期に相当する時刻に増加し、暗期に相当する時刻には低下することが、一方、受容体2のmRNAは暗期相当時刻に増加し、明期相当時刻に減少することが判明した。さらに、ニューロメジンUを脳室内投与するとFos蛋白質が視交叉上核において発現した。ニューロメジンUを恒常暗下で自由継続リズムを示すラットに投与すると、投与時刻依存性に、行動リズムの前進や後退が認められた。時刻依存性位相反応をプロットしてみると、non-photic型の位相反応であることが判明した。特にサーカディアン時刻(CT)6時の投与は位相前進を起こしたので、この時刻の投与により、どのような遺伝子が変化したのかをマイクロアレイとリアルタイムPCRで検討した結果、時計関連遺伝子の転写因子と目される、幾つかの遺伝子mRNAが増加していること、さらに時計関連遺伝子per1のmRNAが増加したことが判明した。以上の結果は、ニューロメジンUが、視交叉上核内において、オートクラインあるいはパラクライン的に時計遺伝子に作用していることを示唆している。このように直接時計の遺伝子に作用できる蛋白質は極めて珍しい。
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