| 研究課題/領域番号 |
21K15339
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 |
北園 智弘 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 特別研究員(PD) (40826517)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 睡眠 / キナーゼ / シグナル伝達 / GTPase / シナプス可塑性 / 覚醒 / プロテオーム / Rho GTPase / シグナル伝達経路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「睡眠」はその普遍性に反して、生理的な意義や制御機構の大部分は未だ明らかになっていない。その中で、所属研究室での近年の研究から、新規睡眠制御分子SIK3をキーとする睡眠・覚醒を制御する細胞内シグナル伝達経路が存在することが示唆された。本研究では、SIK3を起点として、この経路の全容を明らかにすることで、睡眠・覚醒を制御する分子機構を明らかにする。SIK3の上流の解析では、SIK3の機能を制御しているキナーゼを特定し、これらのキナーゼの機能を補助するタンパク質の探索を行う。一方、SIK3の下流の解析では、先行研究において見出したSIK3下流因子の候補が、睡眠・覚醒制御に関与しているかを検証する。
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| 研究成果の概要 |
研究代表者は所属する研究室において近年発見された新規睡眠制御分子SIK3が、どのような細胞内シグナル伝達経路を構成しているかを探索した。まず、SIK3の上流経路については、ノックアウトマウスを用いた睡眠測定の結果、セリンスレオニンキナーゼLKB1がSIK3の直上の上流制御因子として機能していることを明らかにした。また、SIK3の下流経路については、基質スクリーニングと生化学的実験によって、SIK3の下流で低分子量Gタンパク質RhoAが睡眠覚醒制御に関与していることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
睡眠は私たちの健康の基盤である。しかし、睡眠の制御機構については、「なぜ、私たちは眠らなければならないのか？」といった基本的なことすら分かっていない。睡眠は脳によって制御されており、これに関与する神経回路については近年明らかになってきている。しかし、その神経回路を構成する神経細胞の、さらにその内部で神経細胞の活動を制御する分子機構については今に至るまでほとんど全く分かっていない。本研究はその分子機構の一端を明らかにしたものである。特に本研究の成果は、シナプス可塑性という睡眠の制御において重要と考えられている機構が、実際に睡眠と分子的にどのように連関しているかの手がかりを示したものである。
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