2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22300108
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
池田 真行 富山大学, その他の研究科, 准教授 (10288053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 正明 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80232198)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 分子・細胞神経科学 / バイオイメージング / マウス / ショウジョウバエ |
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| Research Abstract |
本研究では、体内時計中枢であるマウス視床下部視交叉上核（SCN）とキイロショウジョウバエ（LNs）ニューロンを様々なバイオイメージング技法を用いて解析・比較することにより、時計遺伝子転写リズム、細胞内Ca2+/H+濃度リズム、および活動電位発火頻度リズムの因果関係を明らかにすることにチャレンジする。これらにより、体内時計中枢に共通する分子神経メカニズムを決定することを目的としている。
本年度は、これまでに分かってきたキイロショウジョウバエの前胸腺細胞の振動と、LNsの振動との仕組みの違いを、特に光情報入力による時計遺伝子の発現リズムの差として明確に捉えることに成功し、この結果を、Nature Communications誌に発表した。
ショウジョウバエを用いた実験においては、さらに、LNsの細胞内ｐHに劇的な概日リズムが存在すること、及び、LNｓ特異的なミトコンドリアH+トランスポーターの欠損により細胞内ｐHリズムが消失することを突き止めた。
マウスのSCNニューロンの細胞内Ca2+濃度リズムについての研究も進展し、SCN特異的にBmal1をノックダウンすることにより、細胞内Ca2+濃度リズムが減衰することや、このリズム減衰は細胞間コミュニケーションに依存しないことも明らかにした。
これらの研究成果に加え、本年度は、SCNの出力系としての室房核ニューロンの役割や摂食行動リズムについての論文をJ Biol Chem及びJ Physiol (Lond)に論文発表するなど多数の研究成果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までの研究により、Nature Communications、J Biol Chem, J Physiol (Lond), Eur J Pharmacolなど多数の論文を発表している。また概日細胞内Ca2+リズムの研究については、北米神経科学学会シンポジウムで今年口頭発表を予定するなど、研究の進捗が世界からも注目されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究最終年は、これまでに得ている膨大なデータのまとめと論文発表、および国際学会におけるシンポジウム口演など、成果発表を主とする研究フェーズとなっている。SCNニューロンの生理学的研究については、多重トランスフェクションの限界が見えてきたため、Bmal1-lucレポーターマウスを用いた実験に切り替える予定をしている。ショウジョウバエ体内時計ニューロンの研究については、Natue Communications誌発表の後、多数の共同研究依頼を受けており、カリフォルニア大学アーバイン校の研究グループと実質的な共同研究を進めることが決まったところである。
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