2017 Fiscal Year Research-status Report
Screening for natural compounds modulating circadian rhythm
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17K17797
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中根 右介 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 特任講師 (40792023)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 概日リズム / ケミカルスクリーニング / 食品関連化合物 / 天然化合物 / 中枢性疾患 / がん / 代謝疾患 / 睡眠覚醒リズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
概日リズムは睡眠覚醒リズムのほか、代謝疾患や中枢性疾患、がん、あるいは動物の季節繁殖制御にも深く関わることが知られる。そのため、概日リズムを調節する化合物の創製は動物の生産性向上や疾患治療への応用が期待できる。平成29年度では時計遺伝子Bmal1プロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を連結させたヒト骨肉腫細胞株を用いて、食品関連化合物などから構成される化合物ライブラリのスクリーニングを実施し、得られた各化合物の発光リズムから周期・位相を算出した。１次スクリーニングを実施した結果、全640化合物のうち、6.5%で周期延長効果、2%で周期短縮効果、1.3%で位相後退効果がみられた。ここで効果がみられた化合物のうち、効果の大きさ・新規性・食品としての利用可能性の観点から選ばれた31化合物について効果の濃度依存性を検討した。その結果、その約半数で効果の濃度依存性を確認できた。当研究室で実施した既存薬ライブラリのスクリーニングにおけるヒット率5.6%を(Tamai et al., 2018, EMBO Mol Med)、今回の１次スクリーニングのヒット率と比べると、食品関連化合物等を含んだライブラリは概日リズム調節化合物の探索に有用である可能性が示唆された。１次スクリーニングで効果が大きく既報でマウスへの投与歴があるRiboflavin、Berberine Chloride、Ergosterolの3化合物について、ゼブラフィッシュを用いた行動スクリーニングに先行してmPer2Luc knockinノックインマウス肺を用いた組織リズムスクリーニングおよび回転輪を用いたマウス個体行動リズムスクリーニングを行ったものの、すべての化合物において明確な効果を観察することはできなかった。今後は作用の濃度依存性が確認できた残りの化合物について、これらのスクリーニングを順に実施していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２９年度に予定していた１次スクリーニングの実施を計画通り終了した。次にそこから得られたヒット化合物について、濃度依存性の検討を実施し、当初の計画通り終了した。他の研究プロジェクトとの兼ね合いから、予定していたゼブラフィッシュ稚魚を用いた行動スクリーニングに先行するかたちで、１次スクリーニングで効果が大きく既報でマウスへの投与歴があるRiboflavin、Berberine Chloride、Ergosterolの3化合物については、mPer2Luc knockinノックインマウス肺を用いた組織リズムアッセイとそれに続く回転輪を用いたマウス個体行動リズムアッセイを実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は作用の濃度依存性が確認できた化合物について、ゼブラフィッシュを用いた行動スクリーニングの他、mPer2Luc knockinノックインマウス肺を用いた組織リズムスクリーニングおよび回転輪を用いたマウス個体行動リズムスクリーニングを順に実施していく。
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| Causes of Carryover |
当初予定していたよりも迅速にスクリーニングを終えることができ、その分の培養・スクリーニングプラスチック器具について拠出を抑えることができたため、次年度使用額が生じる結果となった。一方で翌年度に実施するゼブラフィッシュ稚魚を用いた行動スクリーニングにおいて当初よりスクリーニングのスループットを上げることが技術的に可能になったが、その運用に掛かる費用も増額せざるを得ない可能性が高いため、今年度生じた次年度使用額をここに充てることとする。
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