2020 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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 概日リズム / 概日時計 / 昆虫 / 光同調 / 複眼 / 時計遺伝子 / RNAi |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年に引き続き①c-fosが光依存的に発現誘導する遺伝子の探索と機能解析，②timとPdp1の光同調機構における役割の解析，③複眼依存性光同調機構の普遍性と多様性の検討を並行して進め，以下の結果を得た。
①c-fosの下流で光依存的に発現する遺伝子をさらに探索し，BRWD3，Fbxl3，Fblx4, Fbxl5, Fbxl7, Fbxl13, Fbxl16を特定した。いずれも光により誘導され，c-fosRNAiにより光誘導は顕著に抑制されること，これらの発現には日周リズムがあり，ピークの位相により3型に分類されることが分かった。これらのRNAi処理個体で活動リズムの6時間前進または後退した明暗周期への再同調を解析したところ，Brwd3, Fbxl3, Fbxl7のいずれのRNAiでも再同調が有意に遅延することが明らかとなった。これらの産物タンパク質はCRYのリン酸化に関与することが知られており，CRYの修飾を経てリズムの制御に関与する可能性が示唆された。
②Pdp1とtimの解析では，TIMは明暗周期下で夜間に増加するが，Pdp1RNAiがこの増加を有意に抑制することを見出した。6時間位相後退後のリセット時に，Pdp1, timともにmRNAレベルが上昇し，Pdp1RNAiは有意にtim mRNAレベルを低下させることが分かった。位相後退後の行動リズムの光同調がtimRNAiにより強く阻害されることと合わせて，Pdp1の光誘導に続くtimの誘導がリセットに関わる可能性が示唆された。
③マダラシミを用いた cry2，BRWD3, Fbxlの光同調機構における機能解析では，tim，c-fos，Fbxlが前進，後退に関与し，Brwd3が前進に，cry2が後退に関与する可能性が示唆された。一方，ショウジョウバエではBRWD3のRNAiにより光同調が促進されることを見出した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] The role of clockwork orange in the circadian clock of the cricket Gryllus bimaculatus.2020
Author(s)
Tomiyama, Y., Shinohara, T., Matsuka, M., Bando, T., Mito, T., Tomioka, K.
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Journal Title
Zoological Letters
Volume: 6
Pages: 12
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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