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ウルトラディアンカルシウムリズムの発生と制御メカニズムの全容解明

公募研究

研究領域非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
研究課題/領域番号 18H04927
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究 (2019)
北海道大学 (2018)

研究代表者

榎木 亮介  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 准教授 (00528341)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードウルトラディアンリズム / カルシウム / 概日リズム / 生物時計 / 光イメージング / 神経ネットワーク / 視交叉上核 / 室傍核 / 傍室傍核領域 / イメージング / 神経細胞
研究実績の概要

哺乳類の約24時間の概日リズムの中枢は、脳深部の視床下部領域にある視交叉上核に存在する。視交叉上核は、網膜を介して光情報を受けて固有の周期を24時間に調節して、全身の細胞や臓器に統一のとれたリズム情報を伝達している。近年の研究により、概日リズムを生み出す分子や細胞レベルでのメカニズムが次第に明らかとなってきた。一方で、哺乳類の生体内ではレム-ノンレム睡眠サイクルやホルモン分泌など、様々な生理機能に数十分~数時間の短い周期のウルトラディアンリズムが観察される。しかしこれまでウルトラディアンリズムを長期的・高精細に計測するよい方法がなく,ウルトラディアンリズムを生成する脳領域がどこにあるのかは長く不明だった。
本研究課題で私は、視交叉上核の主な神経投射先である室傍核と傍室傍核領域の多数の神経細胞において、30分~4時間周期で同期する細胞内カルシウムのウルトラディアンリズムを見いだした。このリズムは室傍核と傍室傍核領域のみを単離した組織でも観察されることから、この部位がウルトラディアンリズムの発生源であることが分かった。また本研究年度において、微細加工技術によるマイクロパターニング手法を用いて、単一神経細胞を物理的に隔離して培養してリズムを評価できる実験系を確立した。室傍核/傍室傍核は多種の神経細胞から構成されることから、神経ネットワークレベルの解析と組み合わせれば、今後は階層をまたいだリズム評価ができると考える。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 5件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Circadian rhythms in Per1, PER2 and Ca2+ of a solitary SCN neuron cultured on a microisland2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata Yoshihiro、Enoki Ryosuke、Kuribayashi-Shigetomi Kaori、Oda Yoshiaki、Honma Sato、Honma Ken-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 18271-18271

    • DOI

      10.1038/s41598-019-54654-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultradian calcium rhythms in the paraventricular nucleus and subparaventricular zone in the hypothalamus2018

    • 著者名/発表者名
      Wu Yu-Er、Enoki Ryosuke、Oda Yoshiaki、Huang Zhi-Li、Honma Ken-ichi、Honma Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 115 号: 40

    • DOI

      10.1073/pnas.1804300115

    • NAID

      120006536949

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 概日時計中枢における核-細胞質のCa2+動態の光イメージング解析2020

    • 著者名/発表者名
      廣蒼太、山田淑子、舘野高、根本知己、榎木亮介
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会(大分)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical Imaging of Nuclear and Cytoplasmic Circadian Calcium Rhythms in the Master Circadian Clock2020

    • 著者名/発表者名
      廣蒼太、山田淑子、根本知己、榎木亮介
    • 学会等名
      運動・行動から紐解く脳神経回路発達メカニズムの異分野融合研究による解明(生理学研究所、岡崎)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical imaging of nuclear and cytoplasmic circadian calcium rhythm in the SCN neurons2020

    • 著者名/発表者名
      廣蒼太、山田淑子、根本知己、榎木亮介
    • 学会等名
      第2回ExCELLS若手交流リトリート(愛知県蒲郡市)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光計測で紐解く生物時計中枢神経回路の作動原理2020

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      運動・行動から紐解く脳神経回路発達メカニズムの異分野融合研究による解明(生理学研究所、岡崎)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualizing Neuronal Circuits Controlling Circadian and Ultradian Rhythms in Mammals2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      The 6th International Symposium for Bioimaging(帝京大学、東京)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時を刻む脳~生物時計中枢を司る神経回路の光イメージング解析~2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      異分野融合による次世代光生物学(岡崎カンファレンスセンター)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物時計中枢神経回路の多機能イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      新学術領域オシロロジー領域会議(一橋会館、東京)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ~時を刻む脳~ 生物時計中枢を司る 神経回路の光イメージング解析~2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      第3回医・理・工連携みらい会議(愛知県蒲郡市)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical Imaging of Nuclear and Cytoplasmic Circadian Calcium Rhythms in the Master Circadian Clock2019

    • 著者名/発表者名
      廣蒼太、山田淑子、根本知己、榎木亮介
    • 学会等名
      第2回 ExCELLSシンポジウム(岡崎カンファレンスセンター)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Imaging Neuronal Network Controlling Circadian and Ultradian Calcium Rhythms in Mammals2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      第2回 ExCELLSシンポジウム(岡崎カンファレンスセンター)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 概日/超短カルシウムリズムを制御する神経回路の可視化解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      日本時間生物学会(金沢大学)、シンポジウム「生物の多様な集団発振現象 (共催:新学術領域研究オシロロジー)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物時計中枢における 核-細胞質概日カルシウムリズムの光イメージング計測2019

    • 著者名/発表者名
      廣蒼太,山田淑子,根本知己,榎木亮介
    • 学会等名
      日本時間生物学会(金沢大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] “光”で探る生物時計中枢の作動メカニズムの探求2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      自然科学研究機構ExCELLs公開セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualizing Neuronal Circuits Controlling Circadian and Ultradian Rhythms in Mammals2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      International Meeting for Young Researchers
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生物時計中枢を司る神経回路の多機能イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      新学術領域オシロロジー班会議(沖縄)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical imaging of circadian calcium rhythm in a solitary suprachiasmatic neuron2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hirata,Ryosuke Enoki,Kaori Kuribayashi-Shigetomi,Yoshiaki Oda,Sato Honma,Ken-ichi Honma
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合2019年大会(FAOPS2019)(神戸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultradian Calcium Rhythms in the PVN and SPZ in the Hypothalamus2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki,Yu-Er Wu,Yoshiaki Oda,Zhi-Li Huang,Ken-ichi Honma,Sato Honma
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合2019年大会(FAOPS2019)(神戸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生物時計中枢の光イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      ニコン顕微鏡イメージングフォーラム(品川, 東京)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時を刻む脳 ~生物時計中枢を司る神経回路の光イメージング解析~2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      生理学研究所、所長招聘セミナー(岡崎市、愛知県)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物時計中枢を司る神経回路の光イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      北海道大学電子科学研究所・研究交流会(北海道大学、札幌)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical imaging of circadian calcium rhythm in a solitary suprachiasmatic neuron2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hirata, Ryosuke Enoki, Kaori Kuribayashi-Shigetomi, Yoshiaki Oda, Sato Honma, Ken-ichi Honma
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合2019年大会(FAOPS2019)(神戸、兵庫県)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ultradian Calcium Rhythms in the PVN and SPZ in the Hypothalamus2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki, Yu-Er Wu, Yoshiaki Oda, Zhi-Li Huang, ,Ken-ichi Honma, Sato Honma
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合2019年大会(FAOPS2019)(神戸、兵庫県)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生物時計中枢を司る神経回路の光イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      北海道大学電子科学研究所・研究交流会(北海道、札幌)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 視床下部の室傍核及び傍室傍核領域におけるウルトラディアンカルシウムリズム2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      新学術領域オシロロジー領域会議(一橋講堂)(千代田区、東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 時を刻む脳 ~生物時計中枢における神経回路の光イメージング解析~2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      生理学会北海道地方会総会(北海道、札幌)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視床下部の室傍核及び傍室傍核領域におけるウルトラディアンカルシウムリズム2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      アライアンスG3分科会(東京工業大学)(町田、東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロパターン基板を用いた視交叉上核単一ニューロンの概日振動解析2018

    • 著者名/発表者名
      平田快洋、榎木亮介、繁富(栗林)香織、織田義晃、本間さと、本間研一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第 38 回研究会 CHEMINAS 38th(札幌市交流プラザ)(北海道、札幌)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] lluminating Neuronal Circuits Controlling Circadian and Ultradian Rhythms in Mammals2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      International Meeting on Bioimaging for Young Researchers, Chanpuru, OIST(恩納村、沖縄)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速蛍光イメージングを用いた概日時計中枢神経細胞の概日Ca2+リズム形成機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      織田善晃 、榎木亮介、高須奈々、中村渉、本間研一、本間さと
    • 学会等名
      西日本生理学会(北九州国際会議場)(北九州、福岡)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 時を刻む脳 ~生物時計中枢神経回路の光イメージング解析~2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      金沢大学統合神経生理学セミナー(金沢、石川県)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultradian Calcium Rhythms in the Paraventricular Nucleus and Subparaventricular Zone in the Hypothalamus2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Enoki
    • 学会等名
      Sapporo Symposium on Biological Rhythms (Sapporo, Hokkaido)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物時計の光イメージングで生きる道(ニッチ)を探る2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      細胞構成研究会2018(北海道大学)(札幌、北海道)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 視床下部ウルトラディアンカルシウムリズムの発生機序2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      NanoBio 第 11 回若手ネットワーキングシンポジウム (北海道大学)(札幌、北海道)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウルトラディアンカルシウムリズムの 発生と制御メカニズムの全容解明2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      新学術領域オシロロジー班会議(函館、北海道)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生物時計中枢を司る神経細胞ネットワークの可視化解析2018

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 学会等名
      第8回物質・デバイス領域共同研究拠点活動報告会及び平成29年度ダイナミック・アライアンス成果報告会(北海道大学)(札幌、北海道)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Annual Review 神経 202020

    • 著者名/発表者名
      榎木亮介
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      中外医学社
    • ISBN
      9784498328488
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 榎木個人研究紹介webサイト

    • URL

      https://www.enokiryosuke.com

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 光を駆使して神経細胞の機能を探る

    • URL

      https://www.enokiryosuke.com

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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