2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of compound eye dependent photic entrainment in insect circadian clocks
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18H02480
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
富岡 憲治 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30136163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉井 大志 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (50611357)
守山 禎之 川崎医科大学, 医学部, 助教 (30707394)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 光同調 / 複眼 / 時計遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、昆虫概日時計の複眼依存的な光同調機構の解明を目指している。フタホシコオロギを用いた実験系では、①c-fosBの下流にあると想定されるF-box and leucin rich repeat proteins (Fbxl) と Bromodomain And WD Repeat Domain Containing 3 (BRWD3)について，主観的夜前半と後半でそれぞれ2時間の光照射後に採取した視葉でのmRNA発現レベルを検討したところ、顕著な光依存的転写制御は認められなかった。そこで、これら以外にc-fosBにより発現誘導される遺伝子を探索するため，同様に主観的夜前半と後半で2時間の光照射後に採取した視葉から抽出したRNAを用いて，RNA-seqを実施し、光照射により誘導される遺伝子が多数あることを確認した。今後、これらの遺伝子について同定と機能解析を進める計画である。②ｃ-fosBの下流で機能するcry1，cry2遺伝子がコードするタンパク質をin vitro合成し、それを用いて，ラットとマウスを免疫し抗体を作成した。現在、この抗体を用いて免疫組織化学およびWestern BlotによりCRY1,CRY2タンパク質の発現解析の予備実験を行っている。③光同調機構への時計遺伝子群の関与を検討するため、per およびClock遺伝子のRNAi処理個体を用いて、明暗周期への同調性を検討し、これらの発現低下で同調が即座に生ずることが明かとなった。
マダラシミで，コオロギ同様のc-fos、cry2系が光同調に関る可能性を検討するため、cry2 遺伝子の2本鎖RNAの合成を進め、RNAi実験に着手する準備を進めている。
キイロショウジョウバエでは、tim-Gal4にUAS-c-fosRNAi，UAS-FbxlRNAi, UAS-BRWD3RNAiを組み合わせた形質転換体を作成し、光同調にこれらが関与する可能性を検討する実験準備を整えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の計画を概ね当初の計画に沿って実施することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は光で発現亢進する遺伝子の探索、抗体の作成、さらには機能解析のためのハエ系統作成など、次年度に本格的な解析を行うための準備を整えることが重要な課題であった。今後はこれらの準備の上に、光依存的に発現する遺伝子の同定と機能解析、抗体を用いた免疫組織化学、ウエスタンブロットによる解析、作成したハエ系統を用いて行動リズムを指標とした複眼依存性光同調機構の解明を進める計画である。
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