2007 Fiscal Year Annual Research Report
概日振動モニター系を用いた分子時計の発振機構の解明
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18390093
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| Research Institution | Osaka Bioscience Institute |
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Principal Investigator |
内匠 透 Osaka Bioscience Institute, 神経科学部門, 研究室長 (00222092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 敦子 財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 神経科学部門, 研究員 (70390812)
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| Keywords | 遺伝子 / 発現制御 / 行動学 / 生理学 |
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| Research Abstract |
約24時間周期の概日リズムは地球上にすむほぼすべての生物にそなわる基本的生命現象である。今日なお「フィードバックループがなぜ24時間なのか」「時計遺伝子の振動が如何にリズムアウトプットとしての表現型に結びつくのか」等、概日リズム本体に迫る疑問は依然不明のままである。本研究の全体構想は、細胞時計の概日振動そのものをモニターする系を確立することにより、これらの本質的な問題を解き明かそうというものである。
哺乳類時計遺伝子の概日発現は転写フィードバックループに基づいて、時計転写因子であるCLOCK,BMAL1はE-boxとよばれるプロモーターエレメントと結合することにより、時計遺伝子の遺伝子発現を制御することが知られている。我々は、細胞自律的な時計遺伝子の概日転写に必要なシスエレメントとして、従来のE-boxではなく、EEエレメントが重要であることを示した。
一方、発光顕微鏡を用いて、線維芽細胞培養系における時計遺伝子プロモーター下の発光リズムの可視化、連続定量記録を確立し、概日振動リズムの単一細胞記録に成功した。また、時計遺伝子プロモーターによるルシフェラーゼトランスジェニックマウスより、SCNスライスを作製し、SCN内ニューロンの単一細胞記録に成功した。さらに、バイオインフォマティカルな解析により、SCN内ニューロンが3つのクラスターに分類できることを明らかにした。これは免疫組織化学による解析結果と一致する。
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