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2017 Fiscal Year Research-status Report

脊椎動物の個体発生に伴う概日リズム形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 16K08521
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

平山 順  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (90510363)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords概日リズム / ゼブラフィッシュ / 光 / 細胞時計 / 発生
Outline of Annual Research Achievements

概日リズムは、生物の多様な生命現象に観察される日周変動であり、行動や代謝, 体温等の生理機能を制御する生体の恒常性維持機構である。個体発生に伴い個々の細胞に形成される細胞時計が、光等の刺激によって組織・器官内で互いに同調すると、概日リズムが形成される。しかしながら、個体発生に伴う細胞時計および概日リズムの形成についての理解は進んでおらず、その分子機構の解明は生体リズム研究領域の重要な課題となっている。
これまでの研究は、哺乳動物と共通の概日リズム形成機構を有するゼブラフィッシュにおいて、発生期の細胞時計の光同調を担う3つの細胞時計制御因子を同定した。現在までに、ゲノム編集技術により、同定した3因子全てを機能阻害したゼブラフィッシュ個体を作出した。また、独自に構築したゼブラフィッシュ稚魚の行動解析系を用いて、このKO個体の行動リズムを解析した。その結果、野生型の稚魚において観察される光依存的な行動リズムの形成が、作出した遺伝子改変ゼブラフィッシュにおいて、阻害されることを見出した。また、時計遺伝子レポーターを用いて細胞時計を可視化し、作出した遺伝子改変個体から樹立した培養細胞に存在する細胞時計の光同調能を解析した。その結果、遺伝子改変個体の細胞時計の光同調能が野性型個体に比べて低下していることを見出した。さらに、遺伝子改変個体の行動リズム形成の異常が、この細胞時計の光依存的な組織内同調の阻害に起因することを指示する結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目的の一つである発生期の細胞時計の組織内同調を担う因子の同定が達成できている。また第二の目的である発生期の細胞時計の形成を担う細胞時計形成を担う細胞内シグナル経路の同定に関しても化合物スクリーニングより候補因子を選定している。

Strategy for Future Research Activity

発生期の細胞時計の組織内同調を担う因子の同定に関する成果について、論文を投稿中であるので、平成30年度中に本論文を受理されるよう努める。また、第二の目的である発生期の細胞時計の形成を担う細胞時計形成を担う細胞内シグナル経路の同定に関しては、化合物スクリーニングより選定した候補因子について、ゼブラフィッシュを用いた遺伝学的解析を進めていく。

  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Screening with a fluorescence reporter-based assay for YAP1 activators identifies a novel compound that suppresses multiple myeloma proliferation.2018

    • Author(s)
      Maruyama J, Inami K, Michishita F, Jiang X, Iwasa H, Nakagawa K, Ishigami-Yuasa M, Kagechika H, Miyamura N, Hirayama J, Nishina H, Nogawa D, Yamamoto K, Hata Y
    • Journal Title

      Mol. Cancer Res.

      Volume: 16 Pages: 197-211

    • DOI

      10.1158/1541-7786.MCR-17-0382.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Age-dependent motor dysfunction due to neuron-specific disruption of stress-activated protein kinase MKK72017

    • Author(s)
      Yamasaki T, Deki-Arima N, Kaneko A, Miyamura N, Iwatsuki M, Matsuoka M, Fujimori-Tonou N, Okamoto-Uchida Y, Hirayama J, Marth JD, Yamanashi Y, Kawasaki H, Yamanaka K, Penninger JM, Shibata S, Nishina H.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 7 Pages: 7348

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07845-x.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manganese and cobalt activate zebrafish ovarian cancer G-protein coupled receptor 1 but not GPR42017

    • Author(s)
      Negishi J, Omori Y, Shindo M, Takanashi H, Musha S, Nagayama S, Hirayama J, Nishina H, Nakakura T, Mogi C, Sato K, Okajima F, Mochimaru Y, Tomura H
    • Journal Title

      J Recept Signal Transduct Res

      Volume: 137 Pages: 401-408

    • DOI

      10.1080/10799893.2017.1298130.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular mechanism of light-dependent establishment of circadian rhythm2017

    • Author(s)
      Hirayama Jun
    • Organizer
      8th Asia and Oceania Conference for Photobiology (Seoul, The Republic of Korea )
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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