2014 Fiscal Year Annual Research Report
生物発光・蛍光ライブイメージングによる短周期生物時計の機能の解明
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24700293
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
磯村 彰宏 京都大学, ウイルス研究所, 研究員 (70512466)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | システム生物学 / 光遺伝学 / 定量生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポストゲノムの時代になり、遺伝子の同定を中心とした研究から、遺伝子間の相互作用ネットワー
クのダイナミクスの理解が重要な研究課題となりつつある。これまで、細胞周期や代謝回路、概日時計を始めとしたネットワークのダイナミクスが詳細に研究されてきており、最近では、哺乳動物細胞における 2～4 時間周期の短周期生物時計が次々と見つかっている。しかし、複数のネットワークが1個の細胞内でどのように共存しているのか、短時間から長時間スケールの情報がどのように統合・処理されているのか、そのダイナミクスの全体像と情報処理のメカニズムはよくわかっていない。そこで、筋芽細胞株 C2C12 の筋分化モデル系において、生物発光・蛍光レポーターの同時計測を1細胞レベルで行い、筋分化・細胞周期の進行下における転写因子ダイナミクスの詳細を明らかにすることを試みた。筋分化で ON になるプロモーター下流に蛍光タンパク質遺伝子を連結し、筋分化の ON/OFF を可視化しつつ短周期生物時計のダイナミクスを計測・比較した。
その結果、筋芽細胞株C2C12において蛍光・発光イメージング可能な実験系を確立できたが、分化誘導過程における短周期ダイナミクスに顕著な変化は見られなかった。現在、初代培養系での観察を行っているところである。一方で、研究の過程において近赤外蛍光タンパクによる細胞周期の可視化に成功した。また、短周期ダイナミクスを人工的に制御できる系を確立した。
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