栄養と運動による代謝と行動の日周リズム形成における階層的制御機構

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H03257
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 瀧口 正樹 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40179578)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 守屋 彰悟 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任講師 (00793837) ; 菅波 晃子 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (10527922) ; 岩瀬 克郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (80322030)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 生物時計 / 時間生物学 / 概日リズム

Outline of Annual Research Achievements

１．視交叉上核の概日リズム発振の統合制御におけるセクレトグラニンII遺伝子Scg2の役割：Scg2由来の神経ペプチドに結合するタンパク質の機能解析―従来の研究により，概日リズムの中枢である視交叉上核において高レベルに発現するScg2のノックアウト（KO）マウスは恒明条件下で概日行動リズム周期遅延が顕著に亢進することを明らかにした。Scg2遺伝子の機能は，セクレトニューリンSN等のScg2由来神経ペプチドによって媒介される可能性が高い。前年度までに，SNに結合するタンパク質として，シャペロンと思われるunnamed protein product（PPX）が同定された。同タンパク質遺伝子のKOマウスのホモ接合体は胎生致死であり，また，ヘテロ接合体の概日行動リズム周期長に著変は認められなかった。現在，12時間：12時間の明暗サイクルの位相変位に対する同調における異常の有無，ならびにScg2 KOとの二重ヘテロマウスについて解析中である。
２．肝臓における糖新生系と尿素回路酵素遺伝子の日周発現リズムの食餌栄養素による制御―従来から，3種類の糖新生系酵素に加え，同系と連動して発現が変動する尿素回路の5種類の酵素のmRNAレベルの日周リズムを検出し，各種栄養素組成食によるリズムの変化を調べた。また，尿素回路酵素遺伝子の日周発現リズムの生理的意義の考察に資する血液尿素窒素および血漿タンパク質の日周リズムの検索を行なった。今回，肝臓における時計遺伝子の日周発現リズムに対する食餌栄養素の効果を調べた。C57BL/6雄マウスを通常食自由摂食下にて2週間飼育後，餌を各種栄養素組成食に変え，さらに1週間飼育後（絶食の場合は2昼夜），4時間毎に肝臓全RNAを調製し，定量的逆転写PCRにより時計遺伝子Per1とBmal1のmRNAレベルを測定した。特に，絶食および高タンパク質食において，一見，Bmal1 mRNA日周リズムのピーク位相前方変位が認められたが，統計的に有意であるか，現在解析中である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。