2013 Fiscal Year Research-status Report
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25840121
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉井 大志 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (50611357)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 概日時計 / キイロショウジョウバエ / 時計細胞 / 神経ペプチド / RNA干渉法 / 体内時計 |
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| Research Abstract |
約24時間の環境変化を予測するために多くの生物は概日時計を持っている。動物においては行動生理、代謝、内分泌などに24時間の周期性がある。多くの動物の概日時計の中枢機構は脳にあることが分かっており、特にキイロショウジョウバエでは約150個の脳内神経細胞が概日時計を構成している。本研究ではそれらキイロショウジョウバエの時計細胞の出力因子を同定するために、2種類の神経ペプチドの解析を行った。
RNA干渉法を用いた遺伝子特異的ノックダウンにより、ITP神経ペプチド、CCHa1神経ペプチドともに活動リズムへの影響が観察された。CCHa1受容体においてもRNA干渉により機能解析を行い、同様の結果が得られている。また、ITPにおいては過剰発現トランスジェニック系統を用いて、脳内でITPの発現量を増加させた場合での活動リズムの計測も行い、ある一定の条件においては活動リズムに変化が見られた。このことからITPとCCHa1はともに概日時計の出力因子である可能性が高い。
一日のITPの発現量を免疫組織化学で解析した。時計細胞の細胞体における一日のITPの発現量には変化が見られなかったが、時計細胞の神経末端部においては弱いながらもITPの量に変化が見られた。CCHa1においては、新規の抗体を用いて、CCHa1が時計細胞の一部で発現していることを再確認することができた。以上の結果から、免疫組織化学を用いた実験においてもITPとCCHa1が概日時計の出力因子であることを示唆する結果が得られた。
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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
当初の研究計画の柱であった、RNA干渉法による行動解析はほぼ終了している。またitp遺伝子とCCHa1遺伝子の過剰発現系統も作成することができ、それぞれを行動解析に回すことができたのは予想以上の進展であった。一方で、ITPとCCHa1の両方の神経ペプチドが概日時計に関わる可能性が出てきたことで、より多くの対照実験が必要となった。免疫組織化学を用いた実験ではCCHa1の発現解析がもう少し進まなかったこともあるが、行動実験の大幅の進展を考えると全体的には順調に研究が進んでいると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
CCHa1神経ペプチドにおいてはRNA干渉法を用いた行動解析をさらに進める。CCHa1を発現する時計細胞はこれまでその特性が明らかになっていないことから、CCHa1の解析を進める一方で、この細胞の概日リズムへの役割を明らかにする。CCHa1ペプチドを合成し、ドイツWürzburg大学と共同でこの神経ペプチドの時計細胞への影響を明らかにすることを目指す。実験手法はcAMPセンサーやCaセンサーを用いたバイオイメージングを行い、ペプチド投与に対する時計細胞の応答を解析する。またCCHa1受容体に対する抗体作製に取り組み、受容体が脳内のどの領域で発現しているのかを明らかにする。ITP神経ペプチドにおいては、ドイツWürzburg大学と共同で論文を投稿中である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度では消耗品が計画よりも多く必要となるため、予定していた学会への出席を別の経費でまかない、次年度の研究に備えた。
実験動物の飼育と分子生物学的実験の試薬などの消耗品にあてる予定である。
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