生体内部位特異的マルチ遺伝子サイレンシング法の開発と概日時計分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 21590264
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 早坂 直人 近畿大学, 医学部, 講師 (80368290)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 概日リズム / Rgs16 / ノックダウンマウス / コンディショナル・ノックアウト / リン酸化酵素 / アストロサイト / 体内時計 / ノックアウトマウス / 視交叉上核

研究概要

これまでに、概日リズム制御機構に関与すると考えられる複数の遺伝子候補の機能を生体内で明らかにするために、レンチウイルスベクターを用いてshRNAを発現させたノックダウンマウスの作製してきた。本研究では、この手法をさらに発展させ、複数の遺伝子を同時にノックダウンするマウスの作製を試みた。その結果、2種の遺伝子のshRNAを同時に発現するマウスの作製に成功した。一方、ノックダウン効率や世代間のノックダウン効果に著名な個体差を認めたため、日米欧でバンク化の進むノックアウトマウスを用いて、複数遺伝子ノックアウトマウス、あるいは、マウスの一部で観察された胎生致死を回避するべく細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作製することにした。その結果、注目された複数の遺伝子のノックアウト個体で行動リズムに異常を認め、新たな概日リズム制御の分子メカニズムの一端が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] In vivo diagnostic imaging using micro-CT : sequential and comparative evaluation of rodent models for hepatic/brain ischemia and stroke (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka N, Nagai N, Kawao N, Niwa A, Yoshioka Y, Mori Y, Shigeta H, Kashiwagi N, Miyazawa M, Satou T, Higashino H, Matsuo O, Murakami T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] vivo diagnostic imaging using micro-CT : sequential and comparative evaluation of rodent models for hepatic/brain ischemia and stro (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka, et al
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative analysis of phase wave of gene expression in the mammalian central circadian clock network (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Fukuda, et al
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attenuated food anticipatory activity and abnormal circadian locomotor rhythms in Rgs16 knockdown mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka, et al
  • 雑誌名: PLos ONE 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase wave of gene expression in the mammalian central circadian clock network : quantitative analyses using cultured brain slices (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuda H, Tokuda H, Hashimoto S, Hayasaka N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attenuated food anticipatory activity and abnormal circadian locomotor rhythms in rgs16 knockdown mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka N, Aoki K, Kinoshita S, Yamaguchi S, Wakefield JK, Tsuji-Kawahara S, Horikawa K, Ikegami H, Wakana S, Murakami T, Ramabhadran R, Miyazawa M, Shibata S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attenuated food anticipatory activity and abnormal circadian locomotor rhythms in Rgs16 knockdown mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka, Kazuyuki Aoki, Saori Kinoshita, Shoutaroh Yamamuch, et.al.
  • 雑誌名: PLoS One
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential contribution of rod and cone circadian clocks in driving retinal melatonin rhythms in Xenopus (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka N, LaRue SI, Green CB
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential contribution of rod and cone circadian clocks in driving retinal melatonin rhythms in Xenopus (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka, Silvia I.LaRue, Carla B.Green
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5
  • 査読あり
• [学会発表] micro-CT、micro-MRI画像診断法を用いた脳卒中、肝傷害及び新規小脳変性疾患モデル病態の縦断的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 日本解剖学会総会
  • 発表場所: 甲府市山梨大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] micro-CT、micro-MRIを用いた画像診断法の確立と脳卒中、肝傷害及び新規小脳変性疾患モデル研究への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人、吉岡芳親、東野英明、松尾理、竹森洋、村上卓道
  • 学会等名: 第117回日本解剖学会総会
• [学会発表] micro-CT、micro-MRIを用いた画像診断法の確立と脳卒中、肝傷害及び新規小脳変性疾患モデル研究への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 解剖学会近畿支部集会
  • 発表場所: 西宮市兵庫医科大学
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Quantitative analysis of phase wave of gene expression in the rat suprachiasmatic nucleus (2011)
  • 著者名/発表者名: 徳田功
  • 学会等名: International Symposium on Photonic Bioimaging
  • 発表場所: 札幌市北海道大学
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] micro-CT、micro-MRIによる脳疾患の非侵襲的画像診断法の確立と各種病態モデル研究への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 日本バイオイメージング学会
  • 発表場所: 千歳市千歳科学技術大学
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] A novel kinase determines circadian phases of behavior and physiology (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka
  • 学会等名: 日本生理学会大会・日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(招待シンポ)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Quantitative analysis of phase wave of gene expression in the rat suprachiasmatic nucleus (2011)
  • 著者名/発表者名: Isao T. Tokuda, Hirokazu, Fukuda, Naoto Hayasaka
  • 学会等名: International Symposium on Photonic Bioimaging
• [学会発表] micro-CT、micro-MRIによる脳疾患の非侵襲的画像診断法の確立と各種病態モデル研究への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人、吉岡芳親、東野英明、松尾理、竹森洋、村上卓道
  • 学会等名: 第20回日本バイオイメージング学会学術集会
• [学会発表] リン酸化酵素が概日リズムの位相を決める (2011)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人、小浦美奈子、松田潤一郎、竹森洋
  • 学会等名: 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会,第88回日本生理学会大会合同大会シンポジウム
• [学会発表] 代謝と行動を共に制御するGタソパク質シグナル (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka
  • 学会等名: 日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 早稲田大学(招待シンポ)
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] Attenuated food anticipatory activity and abnormal circadian locomotor rhythms in Rgs16 knockdown mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka
  • 学会等名: Society for Research on Biological Rhythms
  • 発表場所: フロリダ州デスティン
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 概日リズム関連遺伝子Rgs16遺伝子ノックダウンマウスにおける行動及び代謝異常 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 第24回日本糖尿病肥満動物学会
  • 発表場所: 大阪ホテルコスモスクエア国際交流センター
  • 年月日: 2010-01-23
• [学会発表] 哺乳類の概日時計中枢が生み出す時空間ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 定量生物学の会第二回年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-01-10
• [学会発表] 代謝と行動を共に制御するGタンパク質シグナル (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 第17回日本時間生物学会学術大会シンポジウム
• [学会発表] Attenuated food anticipatory activity and abnormal circadian rhythms in Rgs16 knockdown mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka
  • 学会等名: 12th Biennial Meeting Society for Research on Biological Rhythms(SRBR)
• [学会発表] 概日リズム関連遺伝子Rgs16遺伝子ノックダウンマウスにおける行動及び代謝異常 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: 第24回日本糖尿病・肥満動物学会
• [学会発表] Astrocytes as functional components of the central circadian pacemaker (2009)
  • 著者名/発表者名: 早坂直人
  • 学会等名: International Sapporo Symposium on Biological Rhythm
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] Astrocytes as functional components of the central circadian pacemaker (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoto Hayasaka, Masaaki Miyazawa, Takamichi Murakami, Yoshihiro Nakajima and Shigenobu Shibata
  • 学会等名: Sapporo Symposium on Biological Rhythm
• [備考]
  • URL: http://www.neuronet.jst.go.jp/researcher/member_3rd.html