SCNにおける時間発振機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H01843
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岡村 均 京都大学, 薬学研究科, 教授 (60158813)
• 連携研究者: 山口 賀章 京都大学, 薬学研究科, 助教 (30467427) ; フスタ ジャンミッシェル 京都大学, 薬学研究科, 特定講師 (50711818)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円); 2017年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2016年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円); 2015年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
• キーワード: 概日リズム / 時計遺伝子 / シグナル伝達 / 視交叉上核 / Gタンパク質 / 細胞周期 / 時差 / 昼寝 / 生体リズム / RNAメチル化 / カゼインキナーゼ / 遺伝子 / GPCR / 脳・神経 / 生体分子 / 神経科学 / 細胞・組織 / 神経回路 / 生理学 / 時間生物学 / 光ファイバー / ルシフェラーゼ

研究成果の概要

ショウジョウバエの時計遺伝子の転写翻訳フィードバックループの解明は、2017年ノーベル医学生理学賞に輝いた。我々は、1997年に哺乳類時計遺伝子Perのクローニングに成功し、さらに、哺乳類では時計遺伝子だけではリズム形成は不十分で、時計中枢SCNの時計細胞同士の神経伝達が必須である事を明らかにした。今回、SCNのGPR176―cAMP系がリズム発現の鍵物質であること、時差の数理モデル、PERの活性を制御するCk1dの選択的スプライシングによって生成するCK1D2が概日周期を司る事、哺乳類カルシトニン受容体が昼寝時の体温調節に関与する事、Per遺伝子が細胞の多倍体化に関与することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Circadian PER2 protein oscillations do not persist in cycloheximide-treated mouse embryonic fibroblasts in culture (2018)
  • 著者名/発表者名: Tainaka Motomi、Doi Masao、Inoue Yuichi、Murai Iori、Okamura Hitoshi
  • 雑誌名: Chronobiology International 巻: 35 号: 1 ページ: 132-136
  • DOI: 10.1080/07420528.2017.1316731
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] <b>Circadian rhythms of micturition during jet </b><b>lag </b> (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito K, Yasuda M, Maeda Y, Fustin JM, Yamaguchi Y, Kono Y, Negoro H, Kanematsu A, Ogawa O, Doi M, and Okamura H
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 39 号: 2 ページ: 57-63
  • DOI: 10.2220/biomedres.39.57
  • NAID: 130006708567
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of daily light on c-Fos expression in the suprachiasmatic nucleus under jet lag conditions (2018)
  • 著者名/発表者名: Yulin Chen, Yoshiaki Yamaguchi, Toru Suzuki, Masao Doi, and Hitoshi Okamura.
  • 雑誌名: Acta Histochemica et Cytochemica 巻: 印刷中
  • NAID: 130006727962
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Two Ck1δ transcripts regulated by m6A methylation code for two antagonistic kinases in the control of the circadian clock (2018)
  • 著者名/発表者名: Fustin, JM, Kojima R, Itoh K, Chang H-Y, Shiqi Y, Zhuang B, Oji A, Gibo S, Narasimamurthy R, Virshup D, Kurosawa G, Doi M, Manabe I, Ishihama Y, Ikawa M, Okamura H
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 印刷中
  • NAID: 120006957427
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CK1δ/ε protein kinases prime the PER2 circadian phosphoswitch (2018)
  • 著者名/発表者名: Narasimamurthy R, Sabrina Hunt S, Lu Y, Fustin JM, Okamura H, Partch C, Forger D, Kim JK, Virshup DM
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 印刷中
  • NAID: 120006471154
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calcitonin receptors are ancient modulators for rhythms of preferential temperature in insects and body temperature in mammals (2018)
  • 著者名/発表者名: Goda Tadahiro、Doi Masao、Umezaki Yujiro、Murai Iori、Shimatani Hiroyuki、Chu Michelle L.、Nguyen Victoria H.、Okamura Hitoshi、Hamada Fumika N.
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 32 号: 2 ページ: 140-155
  • DOI: 10.1101/gad.307884.117
  • NAID: 120006401705
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Accelerating recovery from jet lag: prediction from a multi-oscillator model and its experimental confirmation in model animals (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Kori, Y. Yamaguchi, H. Okamura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 46702-46702
  • DOI: 10.1038/srep46702
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] <i><b>Gm7325</b></i><b> is MyoD-dependently expressed in activated muscle satellite </b><b>cells </b> (2017)
  • 著者名/発表者名: Takei D, Nishi M, Fukada S, Doi M, Okamura H, Uezumi A, Zhang L, Yoshida M, Miyazato M, Ichimura A, Takeshima H.
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 38 号: 3 ページ: 215-219
  • DOI: 10.2220/biomedres.38.215
  • NAID: 130006865614
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Carbachol induces phase-dependent phase shifts of Per1 transcription rhythms in cultured suprachiasmatic nucleus slices. (2017)
  • 著者名/発表者名: Dojo K, Yamaguchi Y, Fustin JM, Doi M, Kobayashi M, and Okamura H
  • 雑誌名: J. Biol. Rhythms 巻: 32 号: 2 ページ: 101-108
  • DOI: 10.1177/0748730417691205
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bmal1 regulates inflammatory responses in macrophages by modulating enhancer RNA transcription. (2017)
  • 著者名/発表者名: Oishi Y, Hayashi S, Isagawa T, Oshima M, Iwama A, Shimba S, Okamura H and Manabe I.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 7086-7086
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07100-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Circadian profiling of SCN and cortex amino acids by laser capture microdissection-mass spectrometry (2017)
  • 著者名/発表者名: Jean-Michel Fustin, Sachise Karakawa, and Hitoshi Okamura.
  • 雑誌名: Journal of Biological Rhythms 巻: 32 号: 6 ページ: 609-620
  • DOI: 10.1177/0748730417735922
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Circadian clock regulates hepatic polyploidy by modulating Mkp1-Erk1/2 signaling pathway. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chao HW, Doi M, Fustin JM, Chen H, Murase K, Maeda Y, Hayashi H, Tanaka R, Sugawa M, Mizukuchi N, Yamaguchi Y, Yasunaga J, Matsuoka M, Sakai M, Matsumoto M, Hamada S, and Okamura H
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 8 号: 1 ページ: 2238-2238
  • DOI: 10.1038/s41467-017-02207-7
  • NAID: 120006373904
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] G-protein-coupled receptor signaling through Gpr176, Gz, and RGS16 tunes time in the center of the circadian clock [Review] (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto Kaoru、Doi Masao、Wang Tianyu、Kunisue Sumihiro、Murai Iori、Okamura Hitoshi
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 64 号: 6 ページ: 571-579
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ17-0130
  • NAID: 130007307959
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Carbachol induces phase-dependent phase shifts of Per1 transcription rhythms in cultured suprachiasmatic nucleus slices (2017)
  • 著者名/発表者名: Dojo K, Yamaguchi Y, Fustin JM, Doi M, Kobayashi M, Okamura H
  • 雑誌名: J. Biol. Rhythms 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accelerating recovery from jet lag: prediction from multi-oscillator model and its experimental confirmation in model animals. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kori H, Yamaguchi Y, Okamura H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 印刷中
  • NAID: 120006222019
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circadian PER2 protein oscillations do not persist in cycloheximide-treated mouse embryonic fibroblasts in culture. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tainaka M, Doi M, Inoue Y, Murai I, Okamura H
  • 雑誌名: Chronobiology International 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clock genes and salt-sensitive hypertension: a new type of aldosterone-synthesizing enzyme controlled by the circadian clock and angiotensin II. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamura H, Doi M, Goto K, and Kojima R
  • 雑誌名: Hypertens. Res. 巻: 39 号: 10 ページ: 681-687
  • DOI: 10.1038/hr.2016.91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gpr176 is a Gz-linked orphan G-protein coupled receptor that sets the pace of circadian behavior. (2016)
  • 著者名/発表者名: Doi M, Murai I, Kunisue S, Setsu G, Uchio N, Tanaka R, Kobayashi S, Shimatani H, Hayashi H, Chao HW, Nakagawa Y, Takahashi Y, Hotta Y, Yasunaga JI, Matsuoka M, Hastings MH, Kiyonari H, and Okamura H.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 7 号: 1 ページ: 10583-10583
  • DOI: 10.1038/ncomms10583
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Real-time recording of circadian Per1 and Per2 expression in the suprachiasmatic nucleus of freely moving rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Y, Okada K, Mizuno T, Ota T, Yamada H, Doi M, Kobayashi M, Tei H, Shigeyoshi Y, and Okamura H
  • 雑誌名: J. Biol. Rhythms. 巻: 31 号: 1 ページ: 108-111
  • DOI: 10.1177/0748730415621412
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体リズムを調節するGPCR (2016)
  • 著者名/発表者名: 土居 雅夫, 岡村 均
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 256 ページ: 15984-15989
• [雑誌論文] 3ß-hydroxysteroid dehydrogenase isoforms in human aldosterone-producing adenoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Konosu-Fukaya S, Nakamura Y, Satoh F, Ono Y, Felizola SJ, Ise K, Maekawa T, Takeda K, Katsu K, Fujishima F, Kasajima A, Watanabe M, Arai Y, Gomez-Sanchez EP, Gomez-Sanchez CE, Doi M, Okamura H, and Sasano H
  • 雑誌名: Mol. Cell. Endocrinol. 巻: 印刷中 ページ: 205-212
  • DOI: 10.1016/j.mce.2014.10.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stimulus-selective induction of the orphan nuclear receptor NGFIB underlies different influences of angiotensin II and potassium on the human adrenal gland zona glomerulosa-specific 3&beta;-HSD isoform gene expression in adrenocortical H295R cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yarimizu D, Doi M, Ota T, and Okamura H
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 62 号: 9 ページ: 765-776
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ15-0211
  • NAID: 130005100644
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 総論：体内時計と疾患の関わり (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡村 均
  • 雑誌名: MSD 巻: 41 ページ: 380-381
• [学会発表] 体の時計は今何時？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡村 均
  • 学会等名: 東京で学ぶ 京大の知シリーズ24（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 多層的時間発振機構：細胞の時計とシステムの時計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡村 均
  • 学会等名: 東京都医学総合研究所主催公開セミナー（都医学研セミナー）
  • 招待講演
• [学会発表] 生体リズム異常の分子機構の検索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡村 均
  • 学会等名: 生命科学４プラットフォーム説明会・成果シンポジウム（学術総合センター：東京）
  • 招待講演
• [学会発表] How clock genes are expressed in mammals (2017)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Okamura
  • 学会等名: Time of Our Life: Circadian Clock Mechanisms Chronobiological Symposium (Geisei School of Medicine at Dartmouth Hanover; NH, USA)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Circadian PER2 protein oscillations do not persist in cycloheximide-treated mouse embryonic fibroblasts in culture (2016)
  • 著者名/発表者名: Motomi Tainaka, Masao Doi, Yuichi Inoue, and Hitoshi Okamura
  • 学会等名: 第23回 日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂（名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] Carbachol induces phase-dependent phase-shifts of Per1 transcription rhythms in cultured suprachiasmatic nucleus slices (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Dojo, Yoshiaki Yamaguchi, Masao Doi, Masaki Kobayashi, and Hitoshi Okamura
  • 学会等名: 第23回 日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂（名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] 時差環境下の視交叉上核における光応答性の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田井中元美 陳宇林 山口賀章 鈴木暢 岡村均
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-07-19
• [学会発表] 時計遺伝子と感染制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡村均
  • 学会等名: 第48回日本小児感染症学会総会・学術大会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山市）
  • 招待講演
• [学会発表] からだの時計は今何時？母と子の時間と遺伝子の物語 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡村均
  • 学会等名: 第25回母乳育児シンポジウム
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 招待講演
• [学会発表] Circadian rhythms, vasopressin and diseases (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Okamura
  • 学会等名: InternationalChildren's Continence Society (ICCS) 2016
  • 発表場所: Hotel Granvia Kyoto（京都市）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New cellular regulations of the circadian clock from cell surface receptors to RNA metabolism (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Okamura
  • 学会等名: The 2016 joint annual meeting of the RNA Society and the RNA Society of Japan
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center（京都市）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 視交叉上核ニューロンの概日振動を調節するGz共役型オーファン受容体の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土居雅夫，岡村 均
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of a new class of GPCR signaling that tunes the central clock (2015)
  • 著者名/発表者名: Masao Doi, Hitoshi Okamura
  • 学会等名: 第22回日本時間生物学会年会
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術研究センター
  • 年月日: 2015-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] 生体時計と肝臓 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡村 均
  • 学会等名: 第42回日本小児栄養消化器肝臓学会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2015-10-18
  • 招待講演
• [図書] 脳内環境辞典 (2017)
  • 著者名/発表者名: 編集：高橋良輔（編集）、山中宏二（編集）、樋口真人（編集）、漆谷真（編集）
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: メディカル ドゥ
• [図書] 原発性アルドステロン症診療マニュアル改訂第３版 (2017)
  • 著者名/発表者名: 成瀬光栄
  • 総ページ数: 220
  • 出版者: 診断と治療社
  • ISBN: 9784787822420
• [図書] 脳内環境辞典（編：高橋良輔、山中宏二、樋口真人、漆谷 真）「視交叉上核」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前川洋太、岡村均
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: メディカル ドゥ
• [図書] ブルーライト テキストブック（編：坪田一男）「生体リズムと疾病」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堂上久美子、岡村均
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 金原出版
• [図書] Circadian Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: Christopher S. Colwell, ISBN: 978-1-118-46778-7,
  • 総ページ数: 376
  • 出版者: Wiley-Blackwell