マウスフリームービング状態での神経核特異的遺伝子発現制御系の開発

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19659072
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 内匠 透 Hiroshima University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00222092)
• Keywords: 遺伝学 / 行動学 / 神経科学 / 生理学 / 脳・神経

Research Abstract

本申請研究では、既に確立したマウスフリームービング状態での視床下部視交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)の電気活動連続記録系(in vivo multiple unit neural activity, in vivo MUA)を発展させ、SCN特異的に遺伝子発現を制御する系を開発することを目的とする。In vivo MUAを用いて、SCNの電気活動の直接の出力が室傍核下部領域であることを示した。すなわち、SCNにおける電気活動の昼間に高い概日リズムは、SPZにおいては、夜に高い位相が逆転した概日リズムを示し、これらの逆位相関係の概日リズムは、分子時計が障害されているClock/Clock変異マウスにおいて、消失することを明らかにした。SPZは、睡眠覚醒、ホルモン分泌や体温調節等、恒常性維持に重要な働きをする視床下部内のいわば解剖学的ハブに位置しており、生物が環境に対して対応していく上(例えば昼行性か夜行性か)で必須な領域と考えられる。また、時計遺伝子プロモーターで制御されるルシフェラーゼモニターマウスを用いて、SCNスライスにおける単一細胞レベルでのリズム発現モニター系を確立した。数理解析の結果、SCN内に3つの位相クラスターが存在することを明らかにした。さらに、In vivo系モニターの検知に必要なCCDカメラの条件検討を行い、記録に必要な環境を得ることができた。

Research Products

• [Journal Article] The resetting of the circadian rhythm by Prostaglandin J2 is distinctly phase-dependent. (2009)
  • Author(s): Koinuma, S., Yagita, K., Fujioka, A., Takashima, N., Takumi, T., Shigeyoshi, Y.
  • Journal Title: FEES Lett 583 Pages: 413-418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLS interaction with NMDA R1 splice variant and Myosin Va in retinal ganglion cell line RGC-5. (2009)
  • Author(s): Selamat, W. B., Wang, Y., Jamari, I., Takumi, T., Wong, F., Fujii, R.
  • Journal Title: Neurosci. Lett. 450 Pages: 163-166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLS-GFP cannot rescue mRNP formation near spines and spine phenotype in TLS-KO. (2009)
  • Author(s): Fujii, R., Grossenbacher-Zinchuk, O., Jamari, I., Wang, Y., Zinchuck, V., Takumi, T.
  • Journal Title: NeuroRevort 20 Pages: 57-61
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comment on Differential rescue of light-and food-entrainable circadian rhythms. (2008)
  • Author(s): Mistlberger, R. E., Yamazaki, S., Pendergas, J. S., Landry, G J., Takumi, T., Nakamura, W.
  • Journal Title: Science 322 Pages: 675
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Of mice and men-universality and breakdown of behavioral organization. (2008)
  • Author(s): Nakamura, T., Takumi, T., Takano, A., Aoyagi, N., Yoshiuchi, K., Struzik, Z. R., Yamamoto, Y.
  • Journal Title: PLoS ONE 3 Pages: e2050
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo real-time monitoring of circadian timing in freely moving mice. (2008)
  • Author(s): Nakamura, W., Yamazaki, S., Nakamura, T. J, Shirakawa, T., Block, G. D., Takumi, T.
  • Journal Title: Curr. Biol. 18 Pages: 381-385
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes. (2008)
  • Author(s): Nakahata, Y., Yoshida, M., Takano, A., Soma, H., Yamamoto, T., Yasuda, A, Nakatsu, T., ^*Takumi, T.
  • Journal Title: BMC Mol. Biol. 9 Pages: 1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fezfl is required for penetration of the basal lamina by olfactory axons to promote olfactory development.
  • Author(s): Watanabe, Y., Inoue, K., Okuyama-Yamamoto, A., Nakai, N., Nakatani, J., Nibu, K., Sato, N., Iiboshi, Y, Yusa, K., Kondo, G, Takeda, J., Terashima, T., Takumi, T.
  • Journal Title: J. Comp. Neurol. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust food anticipatory activity in BMAL1-deficient mice.
  • Author(s): Pendergas, J. S., Nakamura, W., Friday, R. C., Hatanaka, F., Takumi, T., Yamazaki, S.
  • Journal Title: PLoS ONE (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 視交叉上核の機能解剖学 (2009)
  • Author(s): 明 智煥, 畠中 史幸, 中村 渉, 内匠 透
  • Organizer: 第114回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] Biological Clock (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 5^<th> Japanese-German Frontier of Science Symposium
  • Place of Presentation: Germany, Maintz
  • Year and Date: 2008-11-01
• [Presentation] Molecular mechanism of the biological clock and its output in circadian physiology and pathophysiology. (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 11^<th> World Congress on Psychiatric Genetics
  • Place of Presentation: Osaka International Convention Center
  • Year and Date: 2008-10-15
• [Presentation] Molecular Interaction between circadian rhythm and mood disorder. (2008)
  • Author(s): Toru Takumi
  • Organizer: 19^<th> World Congress of the European Sleep Research Society
  • Place of Presentation: Glasgow, UK
  • Year and Date: 2008-09-12