齧歯類の網膜におけるメラトニン合成の制御機構

• Project/Area Number: 12760186
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied animal science
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 後藤 麻木 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (80221985)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: メラトニン / SNAT / HIOMT / 網膜 / マウス / 松果体

Research Abstract

哺乳類では、光の受容は網膜、概日時計の場は視交叉上核が、松果体は内分泌器官としてメラトニンの合成分泌をするといった機能分化が行われていると考えられてきた。近年、齧歯類の網膜にも概日時計の存在が明らかにされたことから、齧歯類の網膜におけるメラトニン合成機構の解明を目的として、メラトニン合成能のないC57BLマウスとメラトニン合成能をもつC3Hマウスを用いて以下の研究を行った。
網膜、松果体におけるメラトニン含量、メラトニン合成の律速酵素であるSNAT活性、HIOMT活性の変動を調べるための細胞破壊に際して12年度に設備備品として購入した超音波ホモジナイザーが必需であった。マウスは12L:12D光条件下で飼育し、2〜4時間間隔で眼球と松果体のサンプリングをおこなった。各系統の松果体における結果は既に報告されているものと同様であった。網膜中のメラトニンに関しては測定値が検出限界付近と低く、通常の方法は適さず抽出方法などを工夫したが、さらなる検討が必要である。
SNAT、HIOMT活性に関しては、C57BLが日周性を示さなかったのに対してC3H(+/+)では明期に低く、暗期の間ずっと高い値を示し松果体とは異なった変動のパターンであった。また、網膜異常系統であるC3H(rd/rd)の網膜では、両酵素ともに活性は検出限界近くで、視細胞層でメラトニン合成が行われていることが示唆された。以上の結果から、網膜におけるメラトニン合成の制御機構は松果体と異なっており魚類で近年報告されたように遺伝子のレベルで相違がある可能性も考えられた。本研究計画立案後にマウスのSNATをコードする遺伝子nat-2のクローニングが報告されたために当初の計画にあった同様の実験は行わなかったが、per,bmalなどの時計遺伝子も含めてmRNAの動態の比較など遺伝子レベルでの解析が重要である。