Identification of intracellular signal transduction pathways in the regulation of sleep/wakefulness states

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K15570
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Environmental physiology(including physical medicine and nutritional physiology)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Matsuoka Taeko 筑波大学, 附属病院, 病院講師 (90781617)
• Research Collaborator: YANAGISAWA Masashi 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構(WPI-IIIS), 教授/機構長 (20202369) ; FUNATO Hiromasa 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構(WPI-IIIS), 客員教授 (90363118) ; KITAZONO Tomohiro 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構(WPI-IIIS), 研究員 (40826517)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 睡眠障害 / リン酸化 / シグナル伝達

Outline of Final Research Achievements

In a recent report, we established Sleepy mutant pedigree showing longer sleep time. SIK3, a member of AMP activated protein kinase (AMPK) family, was identified as a novel sleep-regulating molecule (Funato et al., Nature 2016). And also, we further found a new mutant mouse pedigree exhibiting abnormal sleep behavior, named Sleepy2, characterized by long NREM sleep time. In this study, we showed that SIK3 can phosphorylate Sleepy2 in vitro. It is suggested that SIK3-Sleepy2 signaling pathway plays an important role in regulating sleep.

Free Research Field

分子遺伝学　分子細胞生物学　睡眠障害　泌尿器科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

睡眠障害の適切な予防や診断、治療法を確立することは極めて今日的な課題である。本研究では、新規に同定された遺伝子と睡眠覚醒との密接な関係性を解明するとともに、睡眠覚醒を制御する新規細胞内シグナル伝達ネットワークを探求するものである。個々に同定された２つの睡眠制御関連遺伝子が一連のシグナル伝達経路で説明が可能となれば、睡眠障害の発症機序の理解が進み、将来的に臨床創薬に発展する可能性を秘めている。そのため、睡眠量を決定する新しい遺伝子であるSleepy（sik3）、Sleepy2の機能的役割を解明し、睡眠覚醒を制御する分子機構の包括的理解に迫ることは非常に意義深い考えられる。