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哺乳類個体発生初期における体内時計抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06679
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

梅村 康浩  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40612734)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード体内時計 / 体節時計 / 概日時計 / 個体発生 / 概日リズム
研究開始時の研究の概要

哺乳類の個体発生における体内時計は、胎児期より徐々に形成されてくることが知られている。母子同調が起きていると考えられるため、胎児の体内時計に関しては、これまで重要だとは思われてこなかった。ところが、最近、申請者は個体発生過程のある時期までは、胚の概日時計がいくつもの機構で抑制されており、母体の概日リズムからさえも遮蔽されていることを見出した(Umemura et al., PNAS, 2017)。本研究では、さらに、この研究を推進し、「発生過程における体内時計の抑制機構の全容解明」を目指す。

研究成果の概要

マウス個体発生初期において、CLOCKタンパク質の発現抑制など概日時計の振動が様々なメカニズムによって抑制されていることを報告してきたが、その生物学的意義については全く明らかにされていない。そのような個体発生初期において、CLOCK/BMAL1が機能するとHes7の遺伝子発現制御に関わるsignaling pathwayが大きく影響を受け、hes7の振動に影響することがわかった。これらのことから、発生初期に体内時計が抑制されていることの生物学的意義は、CLOCK/BMAL1の体節形成への干渉を防ぐことが一因であると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命は、どのように「時間」を内包して進化してきたのか。これまでに、概日時計と体節時計という2つのリズム制御機構が存在することが知られていた。リズムを刻むということは、同時に、そこに時間が流れていることを意味する。これら2つの時計は、個体発生過程において相互排他的に存在しているのであるが、その意義については不明であった。本研究により、これらの2つのリズム制御機構が干渉しうるということが示唆され、生命が時間を内包する原理を明らかにする手がかりとなる可能性があり、時間生物学的な意義は大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Circadian key component CLOCK/BMAL1 interferes with segmentation clock in mouse embryonic organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Umemura Yasuhiro、Koike Nobuya、Tsuchiya Yoshiki、Watanabe Hitomi、Kondoh Gen、Kageyama Ryoichiro、Yagita Kazuhiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 1

    • DOI

      10.1073/pnas.2114083119

    • 関連する報告書
      2021 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] Circadian clock and cancer: From a viewpoint of cellular differentiation2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Yoshiki, Umemura Yasuhiro, Yagita Kazuhiro
    • 雑誌名

      International Journal of Urology

      巻: - 号: 6 ページ: 518-524

    • DOI

      10.1111/iju.14231

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of the Circadian Core Machinery in Mammals2020

    • 著者名/発表者名
      Umemura Yasuhiro, Yagita Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: - 号: 12 ページ: 3611-3617

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2019.11.026

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] REV-ERBα and REV-ERBβ function as key factors regulating Mammalian Circadian Output2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Ryosuke、Tsuchiya Yoshiki、Koike Nobuya、Umemura Yasuhiro、Inokawa Hitoshi、Ono Ryutaro、Inoue Maho、Sasawaki Yuh、Grieten Tess、Okubo Naoki、Ikoma Kazuya、Fujiwara Hiroyoshi、Kubo Toshikazu、Yagita Kazuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 10171-10171

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46656-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Human Circadian Molecular Oscillation Development Using Induced Pluripotent Stem Cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Umemura Y, Maki I, Tsuchiya Y, Koike N, Yagita K
    • 雑誌名

      J Biol Rhythms

      巻: 34 号: 5 ページ: 525-532

    • DOI

      10.1177/0748730419865436

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Circadian key component CLOCK/BMAL1 interferes with segmentation clock in mouse embryonic organoids2021

    • 著者名/発表者名
      梅村康浩, 小池宣也, 土谷佳樹, 渡邊仁美, 近藤玄, 影山龍一郎, 八木田和弘
    • 学会等名
      第28回日本時間生物学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 概日時計コア因子CLOCK/BMAL1による体節時計振動への干渉作用2021

    • 著者名/発表者名
      梅村康浩、小池宣也、土谷佳樹、渡邊仁美、近藤玄、影山龍一郎、八木田和弘
    • 学会等名
      日本生理学会第113回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた概日時計の発生2019

    • 著者名/発表者名
      梅村康浩, 八木田和弘
    • 学会等名
      第16回日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた概日時計の発生2019

    • 著者名/発表者名
      梅村康浩, 八木田和弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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