Functional analysis of novel genes regulating sleep discovered through behavior screen

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21441
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 戸田 浩史 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (80862010)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 睡眠 / ショウジョウバエ / スクリーニング / 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

睡眠はすべての動物に保存されているにもかかわらず、その機能はもちろんのことメカニズムもよく理解されていない。本研究では、遺伝学的スクリーニングに優れているモデル生物であるショウジョウバエを用いて、睡眠の分子メカニズムに迫ることを目的とする。特に、申請者が最近おこなった、ゲノム規模での機能獲得型行動スクリーニングから発見した睡眠維持に重要な一連の新規遺伝子の機能解析を行うことで、睡眠調節メカニズムを明らかにすることを目指す。その結果、遺伝子を過剰発現させることで睡眠が短くなる新規の遺伝子を複数系統発見するに至った。
それぞれの遺伝子を過剰発現させると睡眠が減少することから、遺伝子の働きが睡眠を抑える役割を担うか、覚醒系を上昇させている可能性が考えられる。これを調べるため、まず、CRISPR/Cas9の手法を用いて、それぞれの遺伝子欠損系統を樹立する試みを行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究室のセットアップから分子生物学的操作、行動実験のために必要な機材をそろえた。それぞれの遺伝子に対するCRISPR/Cas9ノックアウトのためのプラスミドDNAの作製をすることができた。しかし、パンデミックの影響で様々な機材や試薬、発注や外注が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

今後はそれぞれの遺伝子に対して用意をしたCRISPR/cas9のためのプラスミドをインジェクションをしたものからうまくノックアウトを作製した系統を樹立する。系統を樹立した後、睡眠行動アッセイを行う。

Causes of Carryover

コロナ騒動により機器の発注、試薬の注文、外注などが著しく遅れたため、次年度の持ち越しとなった。