| 研究課題/領域番号 |
15109004
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
本間 研一 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40113625)
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| 研究分担者 |
本間 さと 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20142713)
棚橋 祐典 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教 (50374228)
近江谷 克祐 (大江谷 克裕 / 近江谷 克裕) 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20223951)
仲村 朋子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任助教 (30451397)
白川 哲夫 北海道大学, 病院・助教授 (00187527)
安倍 博 北海道大学, 大学院・医学研究科, 講師 (80201896)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
112,970千円 (直接経費: 86,900千円、間接経費: 26,070千円)
2007年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2006年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2005年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2004年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
2003年度: 45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
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| キーワード | 生物時計 / 視交叉上核 / 時計遺伝子 / 末梢振動系 / 分子振動 / シグナルトランスダクション / 生物発光 / オートフィードバックループ / 分子振動系 / オートフィードバック |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、哺乳類の生物時計を多数の概日振動体からなる階層的システムとしてとらえ、その機能を分子レベルから細胞、個体レベルで総合的に理解することにある。
1.視交叉上核概日振動系の分子機構
1)細胞レベルの解析:Per1,2、Cryl,2、Bmal1の時計遺伝子とその産物(蛋白質)で構成されるフィードバックループ(コアーループ)の動態、コアーループとDec1,Dec2遺伝子の関係、コアーループとBmal1関連ループの関係、コアーループからの出力系、を明らかにした。
2)組織レベルの解析:視交叉上核全領域におけるPer1,2、Dec1,Dec2の各遺伝子発現リズムと光反応、視交叉上核全領域におけるPerl,2遺伝子発現リズムの光周期反応を明らかにした。
2.システムとしての視交叉上核概日振動系
Naチャネル阻害剤であるTTX投与により細胞間コミュニケーション遮断下における各種遺伝子発現リズムの動態、シナプス形成が未熟である新生児視交叉上核の機能、視交差核単一細胞における時計遺伝子発現リズムの光周期反応を明らかにした。
3.視交叉上核概日振動系と末梢振動系
1)個体レベル:行動量が著しく減弱するヒスタミン合成酵素ノックアウトマウスの生物時計を行動リズムと中枢、末梢振動系における時計遺伝子発現リズム、ヒト睡眠覚醒リズムのモデルであるメタンフェタミン慢性投与マウスの中枢、末梢振動系における時計遺伝子発現リズム、中枢、末梢振動系における時計遺伝子発現リズムの非光刺激(運動や飼育)に対する反応を明らかにした。
2)培養組織レベル:デキサメサゾンによる概日リズム誘導メカニズム、末梢振動系のオートフィードバック機構、遺伝子強制発現に対する末梢振動系振動ループの反応を明らにした。
4.発光レポターを用いた時計遺伝子発現のリアルタイムモニタリング
発光酵素cDNAを導入してPerl、Bmal1発現をモニターする遺伝子改変マウスを作成した。
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