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プロスタノイド関連遺伝子操作マウスを用いたサイトカイン誘発睡眠の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 14580755
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関(財)大阪バイオサイエンス研究所

研究代表者

早石 修  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 分子行動生物学部門, 研究員 (40025507)

研究分担者 坂田 三恵  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 分子行動生物学部門, 研究員 (10353525)
裏出 良博  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 分子行動生物学部門, 研究部長 (10201360)
江口 直美  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 分子行動生物学部門, 研究副部長 (10250086)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード炎症 / サイトカイン / IL-1β / TNF-α / 睡眠 / プロスタグランジン / 遺伝子ノックアウトマウス
研究概要

感染性の病気は睡眠量の増加と関連しており、アラキドン酸からプロスタグランジン(PG)に転換させる酵素であるシクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)を誘導する炎症誘発性のサイトカインの産生を起こす。PGD_2はPGsの中でもっとも強力な睡眠誘発作用を示す。また代表的な炎症性サイトカインであるIL-1βは睡眠を誘発するが、COX-2阻害剤の投与によりこれらの効果が阻害されるため、IL-1βによる睡眠誘発はPGsの生合成を介して起きると考えられてきた。我々は、PGD_2およびCOX-2に着目し、IL-1βによる睡眠誘発作用との関係を、PGD_2受容体遺伝子欠損マウスを用いて解析した。野生型マウスにIL-1βを投与すると、投与直後から6時間のノンレム睡眠量が約2倍まで増加した。PGD_2受容体遺伝子欠損マウスを用いて同様の実験を行ったところ、IL-1β投与によるノンレム睡眠誘発は野生型マウスとほぼ同程度に起こることが明らかになった。続いて、マウスにおけるIL-1βの睡眠誘発作用へのCOX-2の関与を調べるために、選択的COX-2阻害剤であるNS-398を用いて同様の実験を行った。野生型マウスにNS-398(10mg/kg体重)の投与を行ったところ自発睡眠は阻害されなかった。また、IL-1βを投与前にNS-398の前処置を行ったところ、NS-398はIL-1β誘発睡眠を阻害せず、投与後の6時間で、それぞれ、IL-1β投与群で59.4分、NS-398およびIL-1β投与群で54.7分のノンレム睡眠量の増加が観察された。これらの結果は、ラットで得られていた従来の結果と異なり、マウスではIL-1βによるノンレム睡眠量の増加にはPGD_2およびCOX-2が関与していないことを示している。以上より、マウスでは細菌あるいはウィルス感染時にラットとは異なる睡眠誘発機構が働いていることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Molecular genetic studies on sleep-wake regulation, with special emphasis on the prostaglandin D_2 system."J.Appl.Physiol.. 92(2). 863-868 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O., Urade, Y.: "Prostaglandin D_2 in sleep-wake regulation : recent progress and perspectives."Neuroscientist. 8(1). 12-15 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lazarus, M., et al.: "Biochemical characterization of mouse microsomal prostaglandin E synthase-1 and its colocalization with cyclooxygenase-2 in peritoneal macrophages."Arch.Biochem.Biophys.. 397(2). 336-341 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Unraveling the enigma of sleep-molecular mechanisms of sleep-wake regulation."Oxygen and Life -0xygenases, Oxidases and Lipid Mediators-. (Eds. by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F., Elsevier, Amsterdam). 503-509 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eguchi, N., et al.: "Sleep in transgenic and gene-knockout mice for lipocalin-type prostaglandin D synthase."Oxygen and Life -0xygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F., Elsevier, Amsterdam). 429-433 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Huang, Z.-L., et al.: "Prostaglandin E_2 activates the histaminergic system in the rat brain."Oxygen and Life -0xygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F., Elsevier, Amsterdam). 441-445 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irikura, D., et al.: "Crystal structure of lipocalin-type prostaglandin D synthase."Oxygen and Life -0xygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F., Elsevier, Amsterdam). 453-459 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubata, B.K., et al.: "Enzymatic formation of prostaglandin D_2, E_2, and F_<2α> in the parasitic protozoan Trypanosoma brucei."Oxygen and Life -0xygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F., Elsevier, Amsterdam). 461-466 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Qu WM, et al.: "A novel chronic pancreatitis model in MRL mice treated with Polyinosinic : Polycytidylic acid."Clin.Exp.Immunol.. 129(1). 27-34 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., Eguchi, N.: "Lipocalin-type and hematopoietic prostaglandin D synthases as a novel example of functional convergence."Prostaglandins & Other Lipid Mediators. 68-69. 375-382 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniike, M., et al.: "Perineuronal oligodendrocytes protect against neuronal apoptosis through the production of lipocalin-type prostaglandin D synthase in a genetic demyelinating model."J.Neurosci.. 22. 4885-4896 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inui, T., et al.: "Characterization of the unfolding process of lipocalin-type prostaglandin D synthase."J.Biol.Chem.. 278. 2845-2852 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irikura, D., et al.: "Cloning, expression, crystallization, and preliminary X-ray analysis of recombinant mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase, a somnogen-producing enzyme."J.Biochem.(Tokyo). 133. 29-32 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Huang, Z.-L., et al.: "Prostaglandin E_2 activates the histaminergic system via the EP_4 receptor to induce wakefulness in rats."J.Neurosci.. 23(14). 5975-5983 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okada, T., et al.: "Dominant localization of adenosine deaminase in leptomeninges and involvement of the enzyme in sleep."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312(1). 29-34 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., et al.: "Sleep regulation in adenosine A_<2A> receptor-deficient mice."Neurology. 61(Suppl 6). S94-S96 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka, A., et al.: "Bilirubin, biopyrrins, and β-trace protein(lipocalin-type prostaglandin D synthase) in the cerebrospinal fluid of patients with various neurological disorders."J.of Analytical Bio-Science. 26(3). 246-253

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mohri, I., et al.: "Hematopoietic prostaglandin D synthase is expressed in microglia in the developing postnatal mouse brain."GLIA. 42. 263-274 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kameyama, M., et al.: "Effect of phospholipase Cβ4 lacking in thalamic neurons on electroencephalogram."Biochem Biophys Res Commun. 304. 153-159 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., et al.: "Functional analyses of lipocalin-type and hematopoietic prostaglandin D synthases."Folia Pharmacol.Jpn.. 123. 5-13 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade Y., et al.: "Molecular mechanisms of sleep."Clin.Neurosci.. 22(1). 37-40 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O., et al.: "Genes for prostaglandin D synthase and receptor as well as adenosine A_<2A> Receptor are involved in the homeostatic regulation of nrem sleep."Archives Italiennes de Biologie. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Molecular genetic studies on sleep-wake regulation, with special emphasis on the prostaglandin D2 system-."J.Appl.Physiol.. 92(2). 863-868 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O., Urade, Y.: "Prostaglandin D2 in sleep-wake regulation : recent progress and perspectives."Neuroscientist. 8(1). 12-15 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lazarus, M., Kubata, B.K., Eguchi, N., Fujitani Y., Urade, Y., Hayaishi, O.: "Biochemical characterization of mouse microsomal prostaglandin E synthase-1 and its colocalization with cyclooxygenase-2 in peritoneal macrophages."Arch.Biochem.Biophys.. 397(2). 336-341 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Qu VIM, Miyazaki T, Terada M, Okada K, Mori S, Kanno H, Nose M.: "A novel chronic pancreatitis model in MRL mice treated with Polyinosinic : Polycytidylic acid."Clin Exp Immunol. 129(1). 27-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., Eguchi, N.: "Lipocalin-type and hematopoietic prostaglandin D synthases as a novel example of functional convergence"Prostaglandins & Other Lipid Mediators.. 68-69. 375-382 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniike, M., Mohri, I., Eguchi, N., Beuckmann, C.T., Suzuki, K., Urade, Y.: "Perineuronal oligodendrocytes protect against neuronal apoptosis through the production of lipocalin-type prostaglandin D synthase in a genetic demyelinating model."J.Neurosci.. 22. 4885-4896 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inui, T., Okubo, T., Emi, M., Irikura, D., Hayaishi, O., Urade, Y: "Characterization of the unfolding process of lipocalin-type prostaglandin D synthase."J.Biol.Chem.. 278. 2845-2852 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irikura, D., Kumasaka, T., Yamamoto, M., Ago, H., Miyano, M., Kubata, K.B., Sakai, H., Hayaishi, O., Urade, Y.: "Cloning, expression, crystallization, and preliminary X-ray analysis of recombinant, mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase, a somnogen-producing enzyme."J.Biochem.(Tokyo). 133. 29-32 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Huang, Z.-L., Sato, Y, Mochizuki, T., Okada, T., Qu, W.-M., Yamatodani, A., Urade, Y., Hayaishi, O.: "Prostaglandin E2 activates the histaminergic system via the HP4 receptor to induce wakefulness in rats."J.Neurosci.. 23(14). 5975-5983 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okada, T., Mochizuki, T., Huang, Z.-L., Eguchi, N., Sugita, Y, Urade, Y., Hayaishi, O.: "Dominant localization of adenosine deaminase in leptomeninges and involvement of the enzyme in sleep."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312(1). 29-34 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., Eguchi, N., Qu, W.-M., Sakata, M., Huang, Z.-L., Chen, J.-F., Schwarzschild, M.A., Fink, J.S., Hayaishi, O.: "Sleep regulation m adenosine A_<2A> receptor-deficient mice."Neurology. 61(Suppl 6)(3). 246-253 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka, A., Katoh, Y, Horii, H., Seiki, K., Oda, H., Eguchi, N., Urade, Y, Tominaga, I., Hori, K.: "Bilirubin, biopyrruis, and β-trace protein (lipocalin-type prostaglandin D synthase) in the cerebrospinal fluid of patients with various neurological disorders."J.of Analytical Bio-Science. 26(3). 246-253 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mohri, I., Eguchi, N., Suzuki, K., Urade, Y, Taniike, M.: "Hematopoietic prostaglandin D synthase is expressed in microglia in the developing postnatal mouse brain."GLIA. 42. 263-274 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kameyama, M., Yamaguchi, I., Ichikawa, K., Sugiyama, T., Hori, H., Ikeda, M., Kuwahata, Y, Eguchi, N., Urade, Y, Yoshioka, T.: "Effect of phospholipase Cβ4 lacking in thalamic neurons on electroencephalogram."Biochem Biophys Res Commun. 304. 153-159 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade, Y., Eguchi, N., Aritake, K., Hayaishi O.: "Functional analyses of lipocalin-type and hematopoietic prostaglandin D synthases."Folia Pharmacol.Jpn.. 123. 5-13 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urade Y, Eguchi N, Huang ZL, Qu WM.: "Molecular mechanisms of sleep."Clin Neurosci.. 22(1). 37-40 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O., Urade, Y, Eguchi, N., Huang, Zhi-Li.: "Genes for prostaglandin D synthase and receptor as well as adenosine A_<2A> Receptor are involved in the homeostatic regulation of nrem sleep."Archives Italiennes de Biologie. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Unraveling the enigma of sleep-molecular mechanisms of sleep-wake regulation. Oxygen and Life-Oxygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F)(Amsterdam)"Elsevier. 503-509 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eguchi, N., Pinzar, B., Kuwahata, Y., Inui, T., Mochizuki, T., Urade, Y., Hayaishi, O.: "Sleep in transgenic and gene-knockout mice for lipocalin-type prostaglandin D synthase. Oxygen and Life-Oxygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F)(Amsterdam)"Elsevier. 429-433 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Huang, Z.-L, Mocihzuki, T., Okada, T., Hayaisi, O., Urade, Y.: "Prostaglandin the histaminergic system in the rat brain. Oxygen and Life-Oxygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F)(Amsterdam)"Elsevier. 441-445 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irikura, D., Kumasaka, T., Yamamoto, M., Hayaishi, O., Urade, Y.: "Crystal structure of lipocalin-type prostaglandin D synthase. Oxygen and Life-Oxygenases, Oxidases and Lipid Mediators-.(Eds.by Ishimura, Y., Nozaki, M., Yamamoto, S., Shimizu, T., Narumiya, S., and Mitani, F)(Amsterdam)"Elsevier. 461-466 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubata, B.K., Duszenko M., Kabututu, Z., Rawer, M., Szallies, A., Inui, T., Urade, Y., Hayaishi, O.: "Enzymatic formation of prostaglandin D_2, E_2, and F_2 in the parasitic protozoan Trypanosoma brucei."Elsevier.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimori, K.: "Regulation of lipocalin-type prostaglandin D synthase gene expression by Hes-1 through E-box and interleukin-1 β via two NF-κB elements in rat leptomeningeal cells."J.Biol.Chem.. 278. 6018-6026 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Huang, Z.-L.: "Prostaglandin B2 activates the histaininergic system via the EP4 receptor to induce wakefulness in rats."J.Neurosci.. 23. 29-34 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Oxygenases."Encyclopedia of Biological Chemistry. in press. 2845-2852 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Irikura, D.: "Cloning, Expression, Crystallization, and Preliminary X-Ray Analysis of Recombinant Mouse Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase, a Somnogen-Producmg Enzyme"J. Biochem.. 133. 29-32 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Prostaglandin D2 in Sleep-wake regulation : recent progress and perspectives"The Neuroscientist. 8. 12-15 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hayaishi, O.: "Functional Genomics of Sleep and Circadian Rhythm Invited Revew : Molecular genetics studies on"

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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