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生物時計中枢の生体内計測と操作

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0418
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設) (2019-2023)
北海道大学 (2018)

研究代表者

榎木 亮介  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 准教授 (00528341)

研究期間 (年度) 2019 – 2024
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
キーワード概日時計 / 視交叉上核 / 時計遺伝子 / イメージング / カルシウム / 生体内計測 / 光イメージング / 概日リズム / 光操作 / 光計測 / 神経細胞 / 生物時計 / ウルトラディアンリズム / 神経ネットワーク
研究開始時の研究の概要

哺乳類の概日リズムの中枢は視床下部の視交叉上核に存在し、約2万個の神経細胞が階層的なネットワークを構成する。私はこれまで培養スライスを用いた光イメージングにより、視交叉上核の神経細胞群の動態を長期観察することで、細胞内カルシウムや膜電位の概日リズムを見いだしてきた。また最近では、視交叉上核の主なリズム出力先である室傍核と傍室傍核領域において、神経ネットワークで同期するウルトラディアンカルシウムリズムを見いだしている。本研究課題では、動物個体レベルでの概日リズム計測と操作で先駆的な研究を行っている研究者と密接な共同研究を行い、生体内でのリズム発振と動物行動の相関を解明することを目指す。

研究実績の概要

本研究課題では、米国の研究者との共同研究により、哺乳類の概日時計の生体内計測と操作を行うことで、中枢時計の作動原理を探求することを目的としている。これまでコロナ禍により長期間、渡航を断念せざるを得ない状況であったが、行動制限がようやく緩和された為、米国ワシントン大学セントルイス校Erik Herzog博士を訪問することができた。まず研究室訪問に先立ち、Herzog博士が参加し座長を務めたGordon Conference Chronobiologyに参加し、お互いのここ数年の研究成果について発表を行い、情報交換を行った。その後、Herzog博士のラボを実際に訪問し、研究セミナーを行った。また研究施設の見学を行い、今後の共同研究についての具体的な打ち合わせを行った。2024年度には長期でセントルイスに滞在し、実験をする計画を立ており、具体的なプランを調整中である。また本年度は、自由行動する比較的大型の哺乳類動物からの生体内計測の方法を学ぶため、Yale大学のElena Gracheva博士のラボを訪問し、研究施設を見学、実験手技を伝授して頂いた。Yale大学でセミナーを行わせて頂き、お互いの最新の研究成果について議論をし、交流を深めることが出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

コロナ禍で長い間渡航が制限されていたため。

今後の研究の推進方策

2024年度にはセントルイスに長期滞在し、共同研究を行う計画である。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] Body temperature regulates glucose metabolism and torpid behavior2024

    • 著者名/発表者名
      Lee Ming-Liang、Chang Ching-Pu、Toda Chitoku、Nemoto Tomomi、Enoki Ryosuke
    • 雑誌名

      BioRxiv

    • DOI

      10.1101/2024.01.29.577738

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-phasic cytosolic-nuclear Ca2+ rhythms in suprachiasmatic nucleus neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Sota Hiro、Kenta Kobayashi、Tomomi Nemoto、Ryosuke Enoki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 17

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1323565

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cold-induced Suspension and Resetting of Ca2+ and Transcriptional Rhythms in the Suprachiasmatic Nucleus Neurons.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki、Naohiro Kon、Kimiko Shimizu、Kenta Kobayashi、Sota Hiro、Ching-Pu Chang、Tatsuto Nakane、Hirokazu Ishii、Joe Sakamoto、Yoshifumi Yamaguchi、Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26(12) 号: 12 ページ: 108390-108390

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.108390

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 極低温下における概日時計中枢のリズム発振機構2023

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介, 根本知己
    • 雑誌名

      月刊「細胞」

      巻: 55 ページ: 32-35

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 概日時計-冬眠の研究に欲しい光イメージング計測技術2024

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      先端光技術を基軸としたバイオイメージング研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Circadian Clock under Extreme Cold Environment2024

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki
    • 学会等名
      McGill-NIPS Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circadian Rhythms in the Master Clock Neurons under Extreme Cold Temperature2024

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki
    • 学会等名
      Invited Seminar in Elena Gracheva's lab, Yale University
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 極低温環境下における概日リズム発振機構2023

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      生理研研究会「極限環境適応」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時を刻む脳-生命が時を刻む仕組み-2023

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      静岡県立大学大学院 大学院講義/公開セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 極低温環境下における概日リズム発振機構2023

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      冬眠休眠研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温環境下における概日リズム発振機構2023

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Circadian Rhythms under Extreme Cold Temperature in the Master Clock Neurons2023

    • 著者名/発表者名
      RyosukE Enoki
    • 学会等名
      国際先導研究リトリート
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視交叉上核の神経細胞における細胞内カルシウムおよび時計遺伝子転写のリズムは低温により停止しリセットする2023

    • 著者名/発表者名
      榎木 亮介, 金 尚宏, 山口 良文, 根本 知己
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Circadian Rhythms under Cold Temperature in the Master Clock Neurons2023

    • 著者名/発表者名
      RyosukE Enoki
    • 学会等名
      Washington University St.Louis, Sleep & Clock Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-term imaging of organellar rhythms in the suprachiasmatic nucleus neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Sota Hiro, Tomomi Nemoto, Ryosuke Enoki
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Chronobiology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cold-induced Suspension and Resetting of Ca2+ and Transcriptional Rhythms in the Suprachiasmatic Nucleus Neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki, Naohiro Kon, Yoshifumi Yamaguchi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Chronobiology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term organellar Ca2+ imaging of master circadian clock neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Sota Hiro, Tomomi Nemoto, Ryosuke Enoki
    • 学会等名
      生理研・韓国Korea大Yonsei大合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Research Map

    • URL

      https://researchmap.jp/enoki

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 個人Website

    • URL

      https://ryosukeenoki.wixsite.com/enoki

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 個人ページ

    • URL

      https://ryosukeenoki.wixsite.com/enoki

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 個人ページ

    • URL

      https://www.enokiryosuke.com

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/enoki

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 個人研究紹介ページ

    • URL

      https://ryosukeenoki.wixsite.com/enoki

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 榎木個人Webサイト

    • URL

      https://www.enokiryosuke.com

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-02-06   更新日: 2024-12-25  

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