2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of how circadian clock in the suprachiasmatic nucleus recognizes day length
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19K06774
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
仲村 朋子 (吉川朋子) 富山大学, 学術研究部教育研究推進系, 准教授 (30451397)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 視交叉上核 / 振動体 / 位相 / 日長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視交叉上核（SCN）に存在する概日時計は、日暮れを認識するEvening (E)振動体と夜明けを認識するMorning (M)振動体を持ち、日長の変化に対応した活動期の 開始と終了を制御している。この２つの振動体は双方向にカップリングしており、その位相関係により日長が認識されると考えられているが、そのメカニズムは 謎に包まれている。 カルシウム・カルモジュリン依存性キナーゼⅡα（CaMKⅡα）に点変異（K42R）を導入したノックインマウスの活動リズムを測定した所、E／M振動体間のカップ リングに変調をきたしていることを示唆する結果が得られた。そこで、CaMKⅡα K42Rマウスの長期恒暗条件下において輪回し活動と歩行活動を測定し、その概日リズムを詳細に解析した。すると、CaMKⅡα K42Rマウスでは、E振動体からM振動体へのカップリング強度が相対的に低下していると考えられた。この背後に存在する神経基盤を解析する第一歩として、SCNに発現する代表的な神経ペプチドであるアルギニンバソプレッシン（AVP）と血管作動性小腸ペプチド（VIP）の発現パターン調べた。これらのペプチドは、SCN内において細胞間同調、あるいはE／M振動体間同調に関与すると考えられている。このことから、CaMKⅡα K42RマウスSCNにおいては、AVPやVIPの発現が低下しているのではないかと考えていたが、予想に反して、野生型コントロールマウスとの比較で、有意な低下は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2020年度4月より現所属大学に移動した後、コロナ禍により、研究活動が制限された時期があった。遺伝子改変マウスの繁殖コロニーを何とか立ち上げたが、実験に供するマウスの産出が滞っており、充分な解析ができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験に使用する遺伝子改変マウスを安定に供給できるよう、繁殖コロニーの拡大を図る。実験モデルとして、引き続きClock変異マウスおよびCaMKⅡα K42Rマウスを使用する。活動リズム測定に培養SCNスライスからの時計遺伝子発現リズム解析を組み合わせた解析を進めるために、CaMKⅡα K42Rマウスと時計遺伝子の発光レポーターを持つマウスと交配する。E／M振動体のカップリングに対する理解を深めることを通して、日長識別メカニズム解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
実験動物の繁殖が思うように進まず、計画通りに実験が進行しなかった。次年度は、繁殖こコロニーの拡大を図り、実験の進行速度を上げる。
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