中枢時計の概日リズム発振の時空間的機能マップ作成とその制御

• 研究課題/領域番号: 24590350
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 沼野 利佳 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30462716)
• 研究分担者: 中尾 和貴 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20217657) ; 河野 剛士 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70452216)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 概日リズム / 電極プローブ / 光刺激 / 極小電極VLSチップ / 視交叉上核 / 時計遺伝子Per1 / Per1組み換えマウス / 豊橋プローブ / 深部細胞 / SCNslice / VLSプローブチップ

研究成果の概要

SPFマウス飼育施設・設備の整備し、哺乳類の概日リズムを制御するPer1の発現を指標にして、組織の時計機能をリアルタイムで１細胞レベルの測定をするため、Per1::GFP組み換えマウスのSCN スライスを共焦点や２光子顕微鏡で観察する系を確立した。SCNの神経を刺激する手段は、1) VLS法で作成された微小刺入型電極プローブ。先端の形状を尖端化するタイプ、強力な電気刺激を行う目的の構造体も付加した。2）光照射により神経活動が調節できるLiGluR受容体システム。繊維芽細胞株は光刺激されPer1の発現誘導がおきた。外部刺激を受け、SCN組織内で、シグナル情報が周囲に数時間単位で伝達される。

研究成果

• [雑誌論文] A vertically integrated nanoscale tipped microprobe intracellular electrode array (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kubota, Hideo Oi, Hirohito Sawahata, Akihiro Goryu,Yoriko Ando, Rika Numano, Makoto Ishida,, Takeshi Kawano
  • 雑誌名: Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 巻: 1 ページ: 155-158
  • DOI: 10.1109/memsys.2014.6765597
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Melanopsin resets circadian rhythms in cells by inducing clock gene Period1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamashita, Tomoe Uehara, Minako Matsuo, Yo Kikuchi and Rika Numano
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1585 ページ: 24-25
  • DOI: 10.1063/1.4866616
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nanoscale tipped microwire arrays enhance electrical trap and depth injection of nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Goryu Akihiro, Numano Rrika, Ikedo Akihito, Ishida Makoto, Kawano Takeshi
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 23 ページ: 2741-2705
  • 査読あり
• [雑誌論文] small GTPase Cdc42 modulates the number of exocytosis-competent dense-core vesicles in PC12 cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mai Sato, Tetsuya Kitaguchi, Rika Numano, Kazuya Ikematsu, Masaki Kakeyama, Masayuki Murata, Ken Sato, Takashi Tsuboi
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 420 ページ: 417-421
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fluorescence spotlight on the clockwork development and metabolism of bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Iimura* , Ayako Nakane, Mayu Sugiyama, Hiroki Sato, Yuji Makino, Takashi Watanabe, Yuzo Takagi, Rika Numano*, Akira Yamaguchi
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: 30 ページ: 254-269
  • NAID: 10031168777
  • 査読あり
• [学会発表] Nano-scale electrical probe and photoswitchable nanomachine for manipulation of neuronal cell activity applied to circadian rhythm research (2014)
  • 著者名/発表者名: Rika Numano
  • 学会等名: 14th Japan-China-Korea Joint Workshop on Neurobiology and Neuroinformatics
  • 発表場所: 岡崎生理研究所
  • 年月日: 2014-12-18 – 2014-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] The spatial resolution analysis of the bundle-fiber-coupled microscope for in vivo bioluminescence imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoriko Ando, Kouwa Koida, Takashi Sakurai,Mistuo Natsume and Rika Numano
  • 学会等名: The Irago Conference
  • 発表場所: 筑波産総研
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [学会発表] 時計遺伝子が脳の中枢時計の針として発信する機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼野利佳
  • 学会等名: 日本動物学会 第８５回
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Optical Control of Circadian Rhythms (2013)
  • 著者名/発表者名: Numano Rika , Matsuo Minako
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] The establishment of droplet electroporation for cell transfection (2013)
  • 著者名/発表者名: Numano Rika, Kurita Hirofumi, Matsuo Minako, Mizuno Akira
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference nce Research 2013
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] Bioluminescence imaging with the bundle-fiber-coupled microscope (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ando, T. Sakurai, M. Natsume, K. Koida and R. Numano
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference nce Research 2013
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] Melanopsin resets circadian rhythms in fibroblast cell by inducing clock gene Period1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamashita, Tomoe. Uehara, Minako Matsuo, Yo. Kikuchi and Rika. Numano
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference nce Research 2013
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] The circadian clock can be phase-reset by photo-switched channels (2013)
  • 著者名/発表者名: Numano R, Matsuo M
  • 学会等名: The 36th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society , Neuroscience2013
  • 発表場所: Kyoto Japan
• [学会発表] Microorganism mediated synthesis of reduced graphene oxide films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanizawa, Y. Okamoto, K. Tsuzuki., Y. Nagao , N. Yoshida , N., R. Tero , S. Iwasa , A. Hiraishi , Y. Suda, H. Takikawa , R. Numano , H. Okada, R. IshikawaR. A. Sandhu
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference 2012
  • 発表場所: Irago, Japan
• [学会発表] Configurable tool for automated exocytotic events quantification (2012)
  • 著者名/発表者名: J. SJ Lee1, Z Kenyon, T Wadadekar, H Watanabe, R Numano, T Tsuboi
  • 学会等名: American Society for Cell Biology 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA.
• [学会発表] New tool for optical control to reset circadian rhythms (2012)
  • 著者名/発表者名: T Nagao, S Nomura, Y Kikuchi and R. Numano:
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference 2012
  • 発表場所: Irago, Japan
• [学会発表] Optical resets circadian rhythms in peripheral cell by inducing clock gene Period1 (2012)
  • 著者名/発表者名: M Matsuo and R. Numano
  • 学会等名: Interdisciplinary research Conference 2012
  • 発表場所: Irago, Japan
• [学会発表] Optical Control of Circadian Rhythms (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Numano
  • 学会等名: Society for Neuroscience2012
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] New tools for Educidation of Circadian Rhythms (2012)
  • 著者名/発表者名: Numano R* , Matsuo M
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of Japanese Society for Chronobiology
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Optical Control of Circadian Rhythms (2012)
  • 著者名/発表者名: Numano R* , Matsuo M:
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society , Neuroscience2012
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Melanopsin resets circadian rhythms in fibroblast cell by inducing clock gene Period1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Uehara T, Kikuchi Y and Numano R
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society , Neuroscience2012
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Relationship between circadian rhythms and cell cycle (2012)
  • 著者名/発表者名: Numano R
  • 学会等名: the 12th Scientific meeting of the Japanese Society of Anti-Aging Medicine
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Invention of Photoswitchable Glutamate Receptor
  • 著者名/発表者名: Numano R
  • 学会等名: the 9th Scientific meeting of The Society of Japanese Women Scientists
  • 発表場所: Tokyo Japan
• [図書] 遺伝子の観点から24時間の概日リズムを理解して、よりよく生きる (2013)
  • 著者名/発表者名: 沼野利佳
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 薬事日報社
• [備考] 沼野 利佳
  • URL: http://www.tut.ac.jp/university/faculty/ens/5470.html
• [備考] 環境・生命工学系 沼野利佳准教授が、女性研究者賞を受賞しました。
  • URL: http://www.tut.ac.jp/news/131128-2653.html
• [備考] 環境・生命工学系 沼野利佳准教授に対して、公益財団法人武田科学振興財団からの研究助成が決定しました。
  • URL: http://www.tut.ac.jp/news/141118-4312.html
• [備考] エレクトロニクス先端融合研究所の沼野利佳特任准教授に2件の研究助成が決定しました。
  • URL: http://www.tut.ac.jp/news/111109-1503.html
• [備考] エフエム豊橋 『天伯之城ギカダイ』第116回放送
  • URL: http://www.tut.ac.jp/101002.html
• [備考] 教員の紹介
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=677
• [備考] 光で神経活動をコントロールして、現代人の概日リズムの異常を改善する研究
  • URL: http://www.eiiris.tut.ac.jp/kick-off/speaker9/
• [備考] 豊橋技術科学大学沼野利佳
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=677