ペプタイド産生に関与する転写制御因子からみた概日リズム発現の分子機構

• 研究課題/領域番号: 06807008
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 磯部 芳明 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (70094357)
• 研究分担者: 井上 慎一 山口大学, 理学部, 教授 (10274151)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 1995年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1994年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 視交叉上核 / Arg-vasopressin / VIP / GABA / glutamate / Arg-Vasopressin / slice culture / 概日リズム / VAsoactive gntestinal peptide / gdstrin / glutamete / 自発行動リズム / 体温リズム

研究概要

哺乳動物の生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)での分子機構の解明をSCNで産生されるペプタイドの転写機構に求めるのに先立ち,SCNへの入出力関係をしらべた.網膜からの光情報はSCNの腹外側野に入力しこの部位にはVIP,Gastrin-releasing peptide(GRP)を含有する神経細胞が多く分布している.これらのペプタイドはそれぞれ活動の自由継続リズムに光と同様な位相反応を示すことから,時刻決定に関与すると考えられるが,SCN中の含量はVIPとGRPとでは光反応とは殆ど逆になることを確認した.さらに,SCNからの出力に関係すると考えられているArg-vasopressin(AVP)に対する効果はスライスカルチャーを用いたvitroの系ではVIPはAVP分泌を増加させるがGRPは抑制的に作用することがみとめられた.従って,VIPとGRPはSCN内でリズム形成に複雑に関係していると考えられる.一方,SCNへは外側膝状体からと縫線核からの入力があり,縫線核からの5-HTは網膜からの光入力に関与するglutamateの分泌様式を修飾することをバイオセンサーを用いた実時間での測定で確認した.さらに,時計の構成要因としてfeed-back系が必須であるが,SCNのほとんど全ての神経細胞は抑制性の伝達物質であるGABAを共存させている.このGABAはスライスカルチャー系ではAVP分泌作用を変化させる可能性があることを発見した.以上の結果はSCN内外での時計の構成要素の相互作用としてとらえたものであり,概日リズムは単細胞生物からヒトを含めた哺乳動物まで共通する性質で,実際にショウジョウバエの時計遺伝子の一つであるperと相同性のある蛋白質の同定も報告されている.また,SCNの分散培養系でSCNの個々の神経細胞が別個に概日振動をしていることが報告されている.従って,今後SCNに存在するペプタイドの細胞内での合成,分解の分子機構を解明する予定である.

研究成果

• [文献書誌] Isobe, Y.: "Arg-vasopressin content in the suprachiasmatic nucleus of rat pups : circadion rhythm and its development" Dev. Brain Res.85. 58-63 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.: "Day night ditterances in the contents of vasoactive intestinal peptide, gastrin releasing peptide and arg-vasopressin in the suprachias matic nucleus of rat pups during post metal development." Neurosci. Lett.188. 45-48 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.: "Changes in serum glucose, corticosterone and triglyceride levels and body temperature changes under the short light (0.5hm) and dark (0.5hm) Cycle in relation to other stress." Photomed. Photobiol.17. 43-46 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.: "Ultradian and circadian rhythms of running wheel activity under the short light-dark cycle (0.5hm, 0.5hr) in relation to light intensity and duration" Photomed. Photobiol.16. 15-21 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nishino. H.: "Dexamethazone attenuates the extravasation of serum proteins dud prevents infarction in a rat model of brain ischemia-reperfusion" Neurosciences. 21. 157-165 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Inouye, S-I: "New functional aspects of the suprachias matic nucleus of the hypothalamus." Nakagawa, H., Oomura, Y. and John Libbey, London, 286 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y: "Body temperature and Metabolism" T. Nagasaka, and AS. Milton IPEC Inc. Tokyo., 288 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.and Nakajima, K: "Ultradian and circadian rhythms of running wheel activity under the short light-dark cycle (0.5hr : 0.5hr) in relation to light intensity and duration." Photomed.Photobiol.16. 15-21 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.Aoki, K., Furuyama, F., and hashitani, T.: "Effect of warm or cold on circadian rhythm of running wheel activity and body temperature in spontaneously hypertensive rats." Med.Principle Prac.3. 43-46 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y., Nakajima, K.and Nishino, H.: "Arg-vasopressin content in the suprachiasmatic nucleus of rat pups : circadian rhythm and its development." Dev.Brain Res.85. 58-63 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.and Muramatsu, K.: "Day-night differences in the contents of vasoactive intestinal peptide, gastrin-releasing peptide and Arg-vasopressin in the suprachiasmatic nucleus of rat pups during postnatal development." Neurosci.Lett.188. 45-48 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.and Nakajima, K.: "Changes in serum glucose, corticosterone and triglyceride levels and body temperature changes under the short light (0.5hr) and dark (0.5hr) cycle in relation to other stress." Photomed.Photobiol. 17. 43-46 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nishino, H., Onizuka, K.Ungsuperkorn, C., Hida, H., Fijimoto, I., Isobe, Y., Furuyama, F.and Fukuda, F.: "Dexamethazone attenuates the extravasation of serum proteins and prevents infarction in a rat model of brain ischemia-reperfusion." Neurosciences. 21. 157-165 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.: "Vasopressin and vasoactive intestinal peptide in the perifusate medium of rat suprachiasmatic nucleus explant culture." 4th Meeting Society for Research on Biological Rhythms, May 4-8, Florida, USA,Abstract. 122 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.and Nishino, H.: "Role of Arg-vasopressin in the suprachiasmatic nucleus on generation of body temperature rhythum under the constant light in rats." 2nd Joint meeting of Physiological Societies of Japan and UK and Eire, Nagoya, Japan, April 1-2, Abstract. 473 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.and Nishino, H.: "Function of Arg-vasopressin and vasoactive intestinal peptide in the suprachiasmatic nucleus on generation of locomotor activity and body temperature rhythms under the constant light in rats." 4th International Behavioral Neuroscience Society Conference, Santiago-Compostera, Spain, May 18-21, Abstract. 36 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y., Kumazaki, M., Sakurai, T.and Nishino, H.: "Circadian rhythm of Arg-vasopressin in explant culture of rat suprachiasmatic nucleus : Effects of antibodies of vasoactive intestinal peptide and gastrin-releasing peptide." 4th IBRO congress, Kyoto, Japan, July 9-14, Abstract. 143 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Inouye, S-I,Shinohara, K., Tominaga, Takeuchi, J.Nagasaki, H.and Isobe, Y.: Circadian rhythms in peptides and their precursor messenger RNAs in the suprachiasmatic nucleus. In New functional aspects of the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus.Eds.H.Nakagawa, Oomura, Y.and Nagai, K.John Libbey London, 219-223 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe, Y.: Role of Arg-vasopressin in the suprachiasmatic nucleus on generation of body temperature rhythm under the constant light in rats.In Body temperature and Metabolism (Eds.T.Nagasaka and A.S.Milton), IPEC,inc., Tokyo, 227-230 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Isobe,Y.: "Arg-Vasopressin content in the sopra chiasmatic nucleus of rat pups:Circadidn vhythm ddncl its daveloprnent." Dev.Brain Res.85. 58-63 (1995)
• [文献書誌] Isobe,Y.: "Day-nightdiffere nces in the contents of vasoactive in testinol peptide gastvin-ne leasing peptide and Arg-vasopressin in the suprachiasmahc nacleus of rat pups during postnatal development." Neurosci.Letl.188. 45-48 (1995)
• [文献書誌] Isobe,Y.: "Changes in serum glucose,covticosterone and trigly ceride Tevels and body tenperature changes under the short light(0.5uv)and dare(0.5nc)cycle in relohon to other stress" Photzmed.Photobiol.17. 43-46 (1995)
• [文献書誌] Nishino,H.: "Dexamethasone attenuates the extravasation of serum proteins and prevents infarction in a rat model of brain ischemia-reperfusion" Neurosuences. 21. 157-165 (1995)
• [文献書誌] Isobe,Y.: "Body temperatuie and Metabolism" T.Nagasaka amd A.S Milton(IPEC lnc,Tokyo), 234 (1995)
• [文献書誌] Isobe,Y: "Ultradian and circadion rhythms of runnig wheel activity under the short light-dark cycle(0.5hr:0.5hr)in relation to light intensity and duration" Photomadicin and Photobiology. 16. 4-11 (1994)
• [文献書誌] Isobe,Y: "Day-night differences in the contents of vasoactive intestinal peptide,gastrin-releaing peptide and Arg-vasopressin in the suprachiasmatic nucleus of rat pups cluring development" Neuros cience Letter. 187. 1-4 (1995)
• [文献書誌] Isobe,Y: "Arg-vasopressin contentsin in the suprachiasmatic nucleus of rat pups:Circadidn rhythm and its development." Developmental Brain Research. (in press). (1995)
• [文献書誌] Inouye,S-1.: "New functional aspects of the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus" H.Nakagawa,Y.Oomura & K.Nagai, 264 (1993)