2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dissection of Mammalian Biological Clock System at a Molecular Level
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24227001
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
深田 吉孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80165258)
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| Project Period (FY) |
2012-10-26 – 2017-03-31
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| Keywords | 体内時計 / サーカディアンリズム / シグナル・伝達 / 脳・神経 / 光生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
《1》入力系：OPN4新規シグナル経路の二次メッセンジャーを検出するため、これまでに複数の遺伝子改変マウス系統を樹立したが、何れもレポータ遺伝子の発現量が低く、この経路の活性化を検出するには不十分であることが判明した。そこで新たに、アデノ随伴ウィルスと遺伝子改変マウスを組み合わせたCre/loxP組換え系を用いたところ、十分な外来遺伝子発現をipRGCにおいて誘導することができた。
《2》脳機能：海馬依存性の学習後のERK活性化状態を検出したところ、海馬CA1におけるERKの活性化が主観的夜に見られた。これまでの実験結果と合わせると、海馬依存性の記憶の効率は膜ラフト内のSCOP/K-Ras の量に依存し、ERK の活性化を介して決定されることが判明し、記憶効率の概日変動が生まれる分子メカニズムを明らかにすることができた。一方、マウスの不安様行動にも概日変動がみられることを見出し、この変動は扁桃体基底外側部の概日時計がSCOP量の概日変動を介して生み出すことを明らかにした。
《3》分子時計： RNAのA-to-I編集酵素であるADAR2が概日時計によって転写制御され、RNAが時刻依存的にA-to-I編集されていることを見出した。RNA-Seq解析の結果、Adar2欠損マウスにおいては、多数の転写産物で見られたA-to-I RNA編集リズムが停止するだけでなく、多くのRNA量のリズム性も顕著に低下していることが判明した。このような特徴を示す転写産物のde novo転写は一日を通して一定であり、転写後調節によって多くのRNAの量的リズムが生み出されているという新しい概念を提唱することができた。さらに、Adar2欠損マウスは、CRY2の異常蓄積により時計振動が短周期化すると共に、血中の遊離脂肪酸リズムが鈍くなり、高脂肪食の負荷により体重が異常増加することが分かった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] The chondrocyte clock gene Bmal1controls cartilage homeostasis and integrity2016
Author(s)
Michal Dudek, Nicole Gossan, Nan Yang, Hee-Jeong Im, Jayalath Ruckshanthi, Hikari Yoshitane, Xin Li, Yoshitaka Fukada, Ray Boot-Handford, Qing-Jun Meng: Dudek M, Gossan N, Yang N, Hee-Jeong Im, Jayalath Ruckshanthi, Hikari Yoshitane, Xin Li, Yoshitaka Fukada, Ray Boot-Handford, Qing-Jun Meng
Organizer
SRBR 2016
Place of Presentation
Palm Harbor （USA Florida）
Year and Date
2016-05-22
Int'l Joint Research
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