| 研究課題/領域番号 |
20H03416
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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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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
藤山 知之 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (00635089)
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| 研究分担者 |
村田 知弥 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60713485)
船戸 弘正 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 客員教授 (90363118)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | レム睡眠 / マウス / NALCN / UNC80 / NALF1 / in vivo BioID / 質量分析 / プロテオミクス / BioID |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、NALCNによるレム睡眠制御のメカニズムの解明に主眼を置き、特にレム睡眠異常の原因となるDreamless変異について、遺伝子工学、神経解剖学、分子生物学、in vivoイメージング、プロテオミクス、電気生理学的手法などを用いて研究する。本研究を通して、Dreamless変異マウスにおける特定のレム睡眠異常の原因となる神経回路を遺伝学的に分離し、NALCNの機能に関わる細胞内シグナル伝達型を担う分子パートナーを網羅的に探索し、Nalcn遺伝子が関わるレム睡眠制御の分子・神経回路メカニズムについて調べる。また、各種行動生理学的解析を行い、精神・神経疾患との関連性についても調べる。
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| 研究成果の概要 |
研究代表者らは、NALCNチャネル複合体によるレム睡眠制御の分子メカニズムを解明するため、in vivoでのプロテオーム解析を実施した。複合体因子として知られるNalcn, Unc80, Nalf1の３遺伝子に対して、ゲノム編集によりタグ付き変異型ビオチン化酵素を挿入した遺伝子改変マウスを作成した。これらの生体マウス脳サンプルよりタグ免疫沈降もしくはビオチン標識によってタンパク質を抽出し、LC-MS/MS質量分析を行った。タグ免疫沈降により特異的に標的分子が分離できた。NALCNチャネル複合体の機能に関わる細胞内シグナル伝達を担う相互作用分子を網羅的に探索する実験系を確立することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大幅にレム睡眠量が減少する遺伝性変異マウスDreamless家系の原因遺伝子Nalcnは、これまで睡眠覚醒制御への関与が報告されていない、睡眠研究領域において新規の遺伝子であった。本研究を継続することにより、NALCNチャネルを対象とした複合的プロテオミクス解析を行い、これまで未知であったレム睡眠制御細胞でのNALCNチャネル開閉・局在制御機構を担う細胞内シグナル伝達系や、レム睡眠の維持・終止の制御を担う分子神経メカニズムを明らかにできる可能性がある。睡眠障害は記憶・判断力低下や健康全般に影響を及ぼす。レム睡眠制御基盤の理解を深めることで、新しい治療法の開発へ道を拓くことを目指す。
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