2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03265
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 体内時計 / キイロショウジョウバエ / 時間生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの生物は約24時間周期の環境変化を予測するために、概日時計を持っている。動物においては行動、生理、代謝、内分泌など含む、非常に広範囲の活動に24時間の周期性が観察される。その概日時計の中枢は脳に存在する複数の神経細胞群（時計細胞）であることが分かっている。キイロショウジョウバエにおいては、時計細胞の正確な数が同定されており、時計細胞間の神経ネットワークは非常に注目度の高い研究である。
キイロショウジョウバエ概日時計の時計細胞間ネットワークを明らかにするために、本年度はpdf、CCHa1突然変異体、またそれら二重変異体の解析を行った。抗体を用いた免疫染色により、pdf変異体、CCHa1変異体、二重変異体では、時計タンパク質の発現量が変化することが明らかになった。これにより、予定通り、概日時計の出力因子が、概日時計本体にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることができた。また、それら概日時計の出力因子の突然変異体と時計遺伝子の突然変異体の二重変異体を作製することで、概日時計が停止した状態における出力因子の役割についても研究を進めることができた。初年度から継続していた時計細胞特異GAL4系統の探索がひと段落して、研究をまとめることができた。現在Split-GAL4系統の作製に取り組んでいる。それぞれの研究結果の一部は、Sekiguchi et al., 2020, J Biol Rhythms、Herrero et al., 2020, Curr Biol 、Fernandez-Chiappe et al., 2020, J Neurosciで報告した。その他、時計遺伝子発現リズムを可視化するための、新規生物発光レポーター系統の作製に取り組んだ。系統の確立は完了したが、イメージングを行うまでには到達していない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予定通りに研究が進んだ部分は、概日時計の出力因子の突然変異体の行動解析と時計タンパク質の発現量解析である。行動解析においては予想していない結果も取得できており、今後の研究につながるものであった。タンパク質定量解析は非常に長い期間実験を行うため、なかなかデータが出にくいが、最終的には予定通りの所まで進めることができた。GAL4系統の探索は研究論文として終了することができて、これも予定通りと言える。
一方で、新型コロナウイルスの影響もあり、時計遺伝子発現リズムや神経活性のリアルタイムイメージングは途中で止まってしまった。実験機器の故障もあり、当初予定していた所まではたどり着くことはできなかった。次年度も継続して取り組む予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
GAL4系統の探索が終了し、Trans-Tango法などを用いた時計細胞間の接続様式を明らかにする研究を進めて行く。すでに共同研究として進めている部分もあることから、本年度中に論文作成にたどり着くことは可能であろう。それから、時計細胞間の生理的接続の研究を進めて行く予定である。cAMPイメージングやCaイメージングなどの実験はすでに開始しているものの、意味のあるデータは取得できていない。新型コロナウイルスの影響もあるので、難しいところでもあるが、できる範囲で進めて行く予定である。生物発光を用いたシステムでは機器の故障があり、思ったように進めて行けてないが、バックアップとして用意していた免疫染色を用いた実験は進んでいるので、それを最後まで進めながら、生物発光のシステムの確立を着実に前進させたい。行動リズムの解析も継続して行う予定であるが、この部分は予定よりも進んでいるところなので、計画以上の進展をさせていくつもりである。
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Research Products
(10 results)
