| 研究課題/領域番号 |
17390059
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 さと 北海道大学, 大学院医学研究科, 助教授 (20142713)
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| 研究分担者 |
白川 哲夫 日本大学, 歯学部, 教授 (00187527)
池田 真行 富山大学, 理学部, 助教授 (10288053)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
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| キーワード | 生理学 / 神経科学 / シグナル伝達 / 生物時計 / 生物発光 |
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| 研究概要 |
本研究は、視床下部視交叉上核(SCN)の振動細胞間同期と光同調を検討すると共に、中枢時計が各臓器組織に存在する末梢時計のリズムを統合し、全身の生理機能に時間的秩序を成立させるメカニズムを検討することを目的に行われた。このため、2種のトランスジェニックマウスを作成し、組織発光量の連続測定により、遺伝子発現リズム解析を行った。
1.トランスジェニックマウスの作成:時計遺伝子Per1プロモーター支配下にホタルルシフェラーゼを発現するPer1-lucマウスと、Per1発現を分泌型ウミボタルルシフェラーゼを、Bmall発現を非分泌型ホタルルシフェラーゼにて測定する二遺伝子レポーターマウスを作成した。これらのマウスのリズムパラメーターを検討し、野生型と差がなくレポーターとして利用できることを示した。
2.中枢時計の多振動体構造:Per1-lucマウスを明暗12:12の照明条件下から長日、または短日下におき、行動リズムを測定後、前後2枚のSCN冠状断スライスを培養し、Per1-lucリズムを連続5日間測定した。その結果、前後SCNのPer1ピークは各々行動開始、終了位相と相関し、尾側ピークが常に吻側ピークより前進し、その間隔が日長に依存して延長することが分かった。また、長日の吻側SCNのみで二峰性リズムが観察され、CCDカメラによる発光画像解析により、異なる位相の2細胞群の存在が分かった。日長をコードするEとMの二振動体の局在を明らかとなった。
3.末梢時計の自律振動と位相調節:各末梢臓器を培養し、測定したすべての臓器のBmal1発現に自律振動の存在を確認し、位相だけでなく、周期にも臓器特異性があることを示した。さらに、肝臓のBmal1発現リズムを指標に、培地交換によるリズム変位を測定し、末梢時計が中枢並みの安定したリズム発振と細胞間同期を示すことを明らかにした。
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