動体追跡技術を用いた新規行動リズム解析および時計遺伝子発現解析法の開発

• 研究課題/領域番号: 24621001
• 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: 睡眠科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 浜田 俊幸 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (20360208)
• 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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 時計遺伝子 / 行動リズム / 光バイオイメージング / ルシフェラーゼ / ルシフェリン / 体内時計 / 時計遺伝子発現 / 睡眠

研究成果の概要

本研究においてEM-CCDカメラによる自由行動マウスの生体複数部位からの遺伝子発現追跡定量解析技術とテレメトリーによる体温、脳波リズムを融合させた測定系を完成させた。生体ターゲット部位の動きを１ｍｍ単位で測定することで行動解析するプログラムを装置に追加した。この装置を用いて生体内時差ボケ現象を可視化することに成功した。マウスの行動リズムの位相変化と同時に時計遺伝子発現リズムが変化する部位とそうでない部位の同定に成功した。以上のことから個体レベルで各組織の時計遺伝子発現リズムが行動および睡眠覚醒リズムとどのような関係を持ち、形成されているか明らかにする研究の基盤を築くことができたと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Age-related expression analysis of mouse liver nuclear protein binding to 3'-untranslated region of Period2 gene. (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.Hamada T, Miyakawa K, Kushige H, Shibata S, Kurachi S.
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci. 巻: in press
  • NAID: 40020509915
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 新規 4D imaging による自由行動マウスの全身の時計遺伝子発現制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸, 石川正純, Kenneth Sutherland, 宮本直樹, 白土博樹, 本間さと, 本間研一
  • 学会等名: 日本薬学会 第135年会
  • 発表場所: 神戸サンボーホール 「兵庫県・神戸市」
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] 体内時計ペースメーカー細胞による脳内および体全体の恒常性維持機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 公益財団法人 光科学技術研究振興財団 研究助成金贈呈・研究表彰の式典
  • 発表場所: 浜松ホテル クラウンパレス「静岡県・浜松市」
  • 年月日: 2015-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] 浜田俊幸, 石川正純, Kenneth Sutherland, 宮本直樹, 白土博樹, 本間さと, 本間研一 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸, 石川正純, Kenneth Sutherland, 宮本直樹, 白土博樹, 本間さと, 本間研一
  • 学会等名: 第２０回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 九州大学「福岡県・福岡市」
  • 年月日: 2014-11-09 – 2014-11-10
• [学会発表] In vivo whole body 4D imaging by tracking clock gene expression in multi-regions of freely moving mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada T, Ishikawa M, Sutherland K, Miyamoto N, Shirato H, Honma S, Ken-ichi Honma K.
  • 学会等名: In vivo whole body 4D imaging by tracking clock gene expression in multi-regions of freely moving mice
  • 発表場所: 北海道大学「北海道・札幌市」
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] In vivo whole body 4D imaging by tracking clock gene expression in multi-regions of freely moving mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada T, Ishikawa M, Sutherland K, Miyamoto N, Shirato H, Honma S, Ken-ichi Honma K.
  • 学会等名: The 30th Anniversary Meeting Sapporo Symposium on Biological Rhythm.
  • 発表場所: 北海道大学「北海道・札幌市」
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [学会発表] Novel noninvasive 4D-imaging of clock gene expression in freely moving mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Hamada
  • 学会等名: Kick-off Symposium ‘Let's start collaboration’Hokkaido University Graduate School of Medicine & Dokuz Eylül University
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Hokkaido)
  • 招待講演
• [学会発表] 動体追跡技術による全身の時計遺伝子発現定量解析と行動解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 155回日本獣医学会大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京都目黒区）
  • 招待講演
• [学会発表] Novel noninvasive imaging of clock gene expression in the olfactory bulbs and skin of freely moving mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada T
  • 学会等名: The 10th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care" Frontiers of Interdisciplinary Research in Medicine
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
• [学会発表] In vivo 4Dイメージングによる覚醒マウスの時計遺伝子発現定量解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学術大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
• [学会発表] 覚醒マウスにおける時計遺伝子発現の４Dイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 第2回睡眠研究会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 招待講演
• [学会発表] 体内時計による全身の時計遺伝子発現リズム調節機構解明へー 光イメージングを用いてのアプローチ
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 先端的光イメージング研究拠点形成プロジェクト
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
• [学会発表] 覚醒マウス嗅球および皮膚における時計遺伝子発現の４Dイメージング
  • 著者名/発表者名: 浜田俊幸
  • 学会等名: 北海道医学大会生理系分科会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）