Dreamy変異マウスを用いたレム睡眠制御機構の解明
| Project/Area Number |
22KJ0438
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| Project/Area Number (Other) |
22J21816 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
宮西 和也 筑波大学, グローバル教育院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | レム睡眠 / AAV / shRNA / フォワード・ジェネティクス / 睡眠・覚醒行動 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、フォワード・ジェネティクスにより確立された新規レム睡眠異常モデルマウスDreamy変異マウスを用いて、レム睡眠制御機構、特に細胞内分子メカニズムを同定することを目標としている。Dreamy変異マウスで集積が見られるDreamy遺伝子変異に着目し、Dreamy遺伝子のレム睡眠制御における機能解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
睡眠は、様々な動物種において保存されている普遍的な生命現象であり、高次脳機能の維持に不可欠である。近年の睡眠研究により、レム睡眠が認知症の発症や社会的ストレスへの抵抗性に関与し、健康寿命の延伸に重要であることが示されている。申請者の所属研究室では、睡眠制御機構の中核を担う新規遺伝子を同定するために、睡眠異常という表現型をもとにして責任遺伝子を探索するフォワード・ジェネティクスを用いた大規模スクリーニングに挑んできた。近年、フォワードジェネティクス戦略により、著明なレム睡眠の増加を示す新規レム睡眠異常モデル『Dreamy変異マウス』が樹立された。本研究課題では、『Dreamy変異マウス』を主軸としたレム睡眠制御の細胞内分子メカニズムの解明を目的とする。
申請者は、遺伝子改変マウスの作成と脳波・筋電図測定により、Dreamy変異マウスにおいて集積が見られるDreamy遺伝子のナンセンス変異により、レム睡眠増加が誘導されていることを明らかにした。また、新規全脳感染型AAV.B10とmulti-shRNAsを組み合わせ、神経細胞特異的なDreamy遺伝子の発現抑制を行い、Dreamy変異マウスと同様に、レム睡眠の増加が誘導されることが明らかになった。これらの結果から、Dreamy遺伝子の機能喪失により、レム睡眠の増加が誘導されることを見出した。本研究の推進により、レム睡眠制御の分子メカニズムやレム睡眠の生理的な意義の本質的理解を目指し、レム睡眠異常を起因とする神経変性疾患などの治療薬の開発に貢献することを期待している。
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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
本研究課題において、遺伝子改変マウスの作成によるDreamy変異マウスの責任遺伝子の同定とAAV.B10とmulti-shRNAsによるDreamy遺伝子の機能喪失によるレム睡眠の増加を明らかにすることができ、概ね計画通りに研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に記載しているDreamyによるレム睡眠制御に重要な責任脳領域の同定を進める。具体的には、Dreamyを標的としたmulti-shRNAsを発現するAAVを局所投与し、脳波・筋電図測定により責任領域を探索する。過去の睡眠研究により、レム睡眠制御に重要とされている脳領域を中心に局所投与実験を進めており、責任領域が同定された際には、シングルセルRNAシーケンスを用いた網羅的な遺伝子発現変動を解析する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] The Dreamy gene, identified by forward genetics screening, bi-directionally regulates quantity of rapid eye movement sleep in mice2023
Author(s)
Kazuya Miyanishi, Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama, Noriko Hotta-Hirashima, Satomi Kanno, Kakizaki Miyo, Ikyuu Aya, Seiya Mizuno, Hiromasa Funato and Masashi Yanagisawa
Organizer
高遠カンファレンス
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