2019 Fiscal Year Annual Research Report
Sleep-wake regulation mechanism in Drosophila
| Project/Area Number |
18H02481
|
|---|
| Research Institution | Nagoya City University |
|---|
Principal Investigator |
粂 和彦 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (30251218)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 淳 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (40432231)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 睡眠 / 概日周期 / ショウジョウバエ / ドーパミン / リン酸化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、当初計画に従い、以下の３点の研究を展開した。
・栄養・味覚情報による睡眠制御解析では、多種類の甘味料（キシリトール、マルチトール、アスパルテーム、アドバンテームなど）の効果を解析した。その結果、甘味受容体を活性化する甘味料にのみ、絶食下で睡眠誘導作用が認められた。一方、甘味はないが栄養として機能するキシリトールは、睡眠の誘導活性も短期観察では嗜好性もなかった。しかし、長期間キシリトールを与えて飼育すると、嗜好性が認められるようになった。このことは、通常条件では嗜好性を示さない物質に対しても、何らかの機構により嗜好性行動の変容を惹起して、睡眠誘導能の変化にもつながる可能性を示した。
・中心複合体の睡眠制御回路の解析では、睡眠制御の出力系の扇状体の中で情報を伝達する介在神経の重要性を発見した。この神経は扇状体の腹側側から背側側に情報を伝え、背側側に存在する睡眠誘導神経（出力系）を制御するが、その機能に、ある種の神経ペプチドが重要な役割を担うことを見出した。
・新規睡眠制御遺伝子であるSIK3については、昨年、下流で働くHDAC4遺伝子が睡眠制御に関与することを見出した。しかし、その後の解析から、その機能部位はSIK3と異なることが示された。そこで、HDAC4による睡眠制御はSIK3とは独立した系と考えて解析を継続している。一方、SIK3の睡眠制御の標的の別の分子を見つけるため、SIK3変異を持つSleepy マウスと断眠したマウスの脳でリン酸化が活性化されるタンパク質であるSNIPPs（Sleep Need Index Phosphoproteins, Wang et al Nature 2018）のハエのホモローグの網羅的解析を開始した。現在までに20種類の遺伝子をノックダウンして調べたところ、数種類で睡眠量に変化が認められ、スクリーニングと解析を展開している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究提案で行った計画に基づいて、ショウジョウバエの睡眠覚醒機構を、複数の切り口から総合的に解析を行い、研究を進めている。その中で、結果に書いた三つの点については、従来からの研究が順調に進んでる。ただし、三つ目のSIK3の下流遺伝子については、最初の候補遺伝子の結果が予想外だったため、現在、新規の網羅的なスクリニーングから候補遺伝子を発見して、その解析を進めているが、その結果、予想外の知見が得られており、全般的に順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
上記のように、当初計画通り、２年間の研究が進行できているので、最終年度の本年度も、研究計画はこれまで通り継続し、さらに、論文発表などにも注力する。
|
Research Products
(1 results)
