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概日時計システムの階層的自己組織化:振動細胞同期と振動体カップリング

研究課題

研究課題/領域番号 15H04679
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関北海道大学

研究代表者

本間 さと  北海道大学, 脳科学研究教育センター, 招へい教員 (20142713)

研究分担者 榎木 亮介  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (00528341)
小野 大輔  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (30634224)
連携研究者 徳田 功  立命館大学, 理工学部, 教授 (00261389)
研究協力者 三枝 理博  
近江谷 克裕  
中島 芳浩  
黒田 茂  
高木 清二  
吉川 朋子  
織田 善晃  
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 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード生体リズム / 時計遺伝子 / 視交叉上核 / イメージング / 結合振動子 / 概日リズム
研究成果の概要

哺乳類の概日時計中枢である視交叉上核(SCN)細胞が、安定した概日リズムを発振し、全身の末梢時計を統合して高精度の中枢時計を形成するに至る階層的自己組織化メカニズムを、時計遺伝子や伝達物質のノックアウトマウス、発光レポーターや蛍光センサー導入を用い検討した。その結果、中枢時計がCryの作用により発達過程で細胞間同期因子を変化させること、VIPとバゾプレッシンがリズム同期による自己組織化に関わること、GABAは、神経活動を介したリズム出力のノイズを抑制すること、Per1リズムが部位特異的振動体の位相関係を変化させ広範囲な光周期への同調を可能としていることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件、 招待講演 17件) 図書 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学/ダートマス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] グローニンゲン大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] フンボルト大学/シャリテーベルリン医科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] The mammalian circadian system: a hierarchical multi-oscillator structure for generating circadian rhythm2018

    • 著者名/発表者名
      Honma Sato
    • 雑誌名

      J.Physiol.Sci.

      巻: 68 号: 3 ページ: 207-219

    • DOI

      10.1007/s12576-018-0597-5

    • NAID

      40021532533

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of GABA in the regulation of the central circadian clock of the suprachiasmatic nucleus2018

    • 著者名/発表者名
      Ono Daisuke、Honma Ken-ichi、Yanagawa Yuchio、Yamanaka Akihiro、Honma Sato
    • 雑誌名

      J.Physiol.Sci.

      巻: 68 号: 4 ページ: 333-343

    • DOI

      10.1007/s12576-018-0604-x

    • NAID

      120006517655

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synchronous circadian voltage rhythms with asynchronous calcium rhythms in the suprachiasmatic nucleus.2017

    • 著者名/発表者名
      Enoki R, Oda Y, Mieda M, Ono D, Honma S, Honma KI
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 114 号: 12 ページ: 2476-2485

    • DOI

      10.1073/pnas.1616815114

    • NAID

      120006346107

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissociation of Per1 and Bmal1 circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus in parallel with behavioral outputs.2017

    • 著者名/発表者名
      Ono, D., Honma, S., Nakajima, Y., Kuroda, S., Enoki, R., and Honma, K.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U S A.

      巻: 114 号: 18 ページ: 3699-3708

    • DOI

      10.1073/pnas.1613374114

    • NAID

      120006331822

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localization of photoperiod responsive circadian oscillators in the mouse suprachiasmatic nucleus2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Tomoko、Inagaki Natsuko F.、Takagi Seiji、Kuroda Shigeru、Yamasaki Miwako、Watanabe Masahiko、Honma Sato、Honma Ken-ichi
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 820-820

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08186-5

    • NAID

      120006360085

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo imaging of clock gene expression in multiple tissues of freely moving mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Hamada T, Sutherland K, Ishikawa M, Miyamoto N, Honma S, Shirato H, Honma K.
    • 雑誌名

      Nat.Commn.

      巻: 7 号: 1 ページ: 11705-11705

    • DOI

      10.1038/ncomms11705

    • NAID

      120005820742

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deconstructing Circadian Rhythmicity with Models and Manipulations.2016

    • 著者名/発表者名
      Pauls SD, Honma KI, Honma S, Silver R.
    • 雑誌名

      Trends Neurosci.

      巻: 39 号: 6 ページ: 405-419

    • DOI

      10.1016/j.tins.2016.03.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lithium lengthens circadian period of cultured brain slices in area specific manner.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa T, Honma S
    • 雑誌名

      Behav Brain Res

      巻: 314 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2016.07.045

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Differential roles of AVP and VIP signaling in the postnatal changes of neural networks for coherent circadian rhythms in the SCN2016

    • 著者名/発表者名
      Ono, D., Honma, S., and Honma, K.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 2 号: 9

    • DOI

      10.1126/sciadv.1600960

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mistimed wheel-running interferes with re-entrainment of circadian Per1 rhythms to shifted light-dark cycles in the mouse skeletal muscle and lung2015

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Y, Honma S and Honma K.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 号: 3 ページ: 264-274

    • DOI

      10.1111/gtc.12336

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular Clocks in AVP Neurons of the SCN Are Critical for Interneuronal Coupling Regulating Circadian Behavior Rhythm.2015

    • 著者名/発表者名
      Mieda M, Ono D, Hasegawa E, Okamoto H, Honma K, Honma S, Sakurai T.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 85 号: 5 ページ: 1103-1116

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2015.02.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Circadian and ultradian rhythms of clock gene expression in the suprachiasmatic nucleus of freely moving mice2015

    • 著者名/発表者名
      Ono D, Honma K and Honma S.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 12310-12310

    • DOI

      10.1038/srep12310

    • NAID

      120005625313

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatiotemporal profiles of arginine vasopressin transcription in cultured suprachiasmatic nucleus.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, T.;Nakajima, Y.;Yamada, Y.;Enoki, R.;Watanabe, K.;Yamazaki, M.;Sakimura, K.;Honma, S.;Honma, K.
    • 雑誌名

      Eur J NEUROSC

      巻: 42 号: 9 ページ: 2411-2423

    • DOI

      10.1111/ejn.13061

    • NAID

      120005853065

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glucocorticoids reset the nasal circadian clock in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Honma A, Yamada Y, Nakamaru Y, Fukuda S, Honma K. and Honma S.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 156 号: 11 ページ: 4302-4311

    • DOI

      10.1210/en.2015-1490

    • NAID

      120005712481

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circadian PER2::LUC rhythms in the olfactory bulb of freely moving mice depend on the SCN but not on behavior rhythms2015

    • 著者名/発表者名
      Ono D, Honma S and Honma K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Neurosci.

      巻: 42 号: 12 ページ: 3128-3137

    • DOI

      10.1111/ejn.13111

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morning and evening physical exercise differentially regulate the autonomic nervous system during nocturnal sleep in human2015

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Y, Hashimoto S, Takasu NN, Tanahashi Y, Nishide S, Honma S and Honma K.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Reg Integ Comp Physiol

      巻: R309 号: 9 ページ: R1112-R1121

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00127.2015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling controls synchrony of clock cells in development and knockouts2015

    • 著者名/発表者名
      Tokuda, I., Ono, D., Ananthasubramaniam, B., Honma, S., Honma, K., and Herzel, H.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 109 号: 10 ページ: 2159-2170

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2015.09.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] In vivo monitoring of circadian rhythms revealed tissue specific regulation of peripheral clocks by the master circadian pacemaker2017

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      2nd Asian Forum on Chronobiology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In vivo monitoring of clock gene expression from freely moving mice,2017

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      Special Lectures in Chronobiology, University of Hyderabad
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seep in health and bipolar disorders.2017

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      25th ISSR 2017 Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oscillators in the suprachiasmatic nucleus regulating seasonality in sleep-wake rhythm.2017

    • 著者名/発表者名
      Honma S.
    • 学会等名
      World Sleep 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous measurement of circadian rhythms of multiple functions: Dissociation of Per1 and Bmal1 circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus.2017

    • 著者名/発表者名
      Ono D
    • 学会等名
      15th European Biological Rhythm Society Congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unveiling functions of the central circadian clock by imaging “clock time”2016

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第93回日本生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VIP and AVP signaling regulate circadian cellular networks in the suprachiasmatic nucleus during postnatal development.2016

    • 著者名/発表者名
      小野大輔、本間さと、本間研一
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Suprachiasmatic Nucleus: A master circadian pacemaker of mammals.2016

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      3rd International Chrono Summer School
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oscillator networks in the suprachiasmatic nucleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      29th Chronobiologia International Congress,
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circadian Bmal1 and Per2 rhythms driven by different oscillators in the suprachiasmatic nucleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Ono D
    • 学会等名
      Sapporo Synmposium on Biological Rhythms 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asynchronous Ca2+ rhythms produce synchronous voltage rhythms in the suprachiasmatic nucleus2016

    • 著者名/発表者名
      Enoki R
    • 学会等名
      Sapporo Synmposium on Biological Rhythms 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 双極性障害における概日リズム障害:時計遺伝子レポーターによる解析2016

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第12 回日本うつ病学会総会・第15 回日本認知療法学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 双極性障害と概日リズム2016

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第35回リチウム研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bioluminescence imaging analyses revealed localization of evening and morning circadian oscillators in mouse suprachiasmatic nucleus2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa T, Kuroda S, Takagi S, Ueda T, Honma S and Honma K
    • 学会等名
      Asian Forum on Chronobiology 2015
    • 発表場所
      Hokkaido Univ Conference Center,(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] VIP and AVP regulate circadian cellular networks in the suprachiasmatic nucleus of Cryptochrome deficient mice during postnatal development2015

    • 著者名/発表者名
      Ono D, Honma S and Honma K
    • 学会等名
      Asian Forum on Chronobiology 2015
    • 発表場所
      Hokkaido Univ Conference Center, (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multicolor imaging of circadian rhythms in neuronal network of the suprachiasmatic nucleus,2015

    • 著者名/発表者名
      Enoki R, Ono S, Mieda M. Honma S and Honma K.
    • 学会等名
      14th Europen Biological Rhyty Society Meeting
    • 発表場所
      Manchester (UK)
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circadian cell networks in the suprachiasmatic nucleus during the postnatal development.2015

    • 著者名/発表者名
      Ono D, Honma S, and Honma K.
    • 学会等名
      第38回日本神経科学学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] サーカディアンリズムと睡眠2018

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 出版者
      新興医学出版社
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 睡眠学第二版2018

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Biological Clocks with reference to suprachiasmatic nucleus2017

    • 著者名/発表者名
      Honma K, Honma S
    • 総ページ数
      201
    • 出版者
      Hokkaido University Press
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Biological Clocks2015

    • 著者名/発表者名
      Honma S, Ono D, Enoki R, Yoshikawa T, Kuroda S and Honma K
    • 総ページ数
      253
    • 出版者
      Hokkaido Univ. Press
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Asian Forum on Chronobiology2015

    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-05-26  

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