| 研究課題/領域番号 |
16H04651
|
|---|
| 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 |
神経生理学・神経科学一般
|
|---|
| 研究機関 | 富山大学 |
|---|
研究代表者 |
池田 真行 富山大学, 大学本部, 理事・副学長 (10288053)
|
|---|
| 研究分担者 |
池田 正明 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80232198)
森岡 絵里 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (80756122)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
|
|---|
| キーワード | 体内時計 / 細胞内カルシウム / 細胞内プロトン / 視交叉上核 / 外側ニューロン / 概日ペースメーカー / 行動リズム / ミトコンドリア / Ca2+濃度 / H+濃度 / 時計遺伝子 / 蛍光ライブセルイメージング / 細胞内H+ / 細胞内Ca2+ / 分子・細胞神経科学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
体内時計は時計遺伝子産物の間相互作用や、転写制御により説明されてきた。この研究では、ミトコンドリアに存在する陽イオン交換体（LETM1）が、ハエのペースメーカーニューロンでは細胞質H+リズムを形成し、ラットのペースメーカーニューロンでは細胞質Ca2+濃度リズムを形成することを明らかにした。これらの概日イオン濃度変動は、神経生理学的な出力リズムを形成する上で重要である。さらに本研究では、LETM1ノックダウンにより、時計遺伝子の転写翻訳リズムが遅延したり、抑制されることを明らかにした。これらの結果は、代謝に並行するLETM1を介したイオン輸送が、時計コア振動を安定化させていることを示唆している。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
体内時計発振は、時計遺伝子産物の相互作用や転写制御により説明されてきた。また近年では、代謝振動が組み合わさってリズムを形成することが明らかにされている。本研究ではミトコンドリア内膜に存在するLETM1を介したCa+/H+の交換に概日リズムが存在することや、これらのイオン濃度リズムが時計遺伝子転写翻訳リズムや行動リズム形成に重要であること（イオンによるフィードバック）を明らかにした。これまで、哺乳類のペースメーカーニューロンでは概日Ca2+濃度リズムが存在することは知られていたが、ハエでは、Ca2+濃度に代わりH+濃度がリズムを刻んでいることを、初めて明らかにした点も大きな学術的な成果といえる。
|
