生体の温度センシング・温度応答・体温制御における概日時計機構の役割の解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 温度を基軸とした生命現象の統合的理解
• 研究課題/領域番号: 15H05933
• 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
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 土居 雅夫 京都大学, 薬学研究科, 教授 (20432578)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 体内時計 / 体温 / 時計遺伝子 / 睡眠

研究成果の概要

生体の温度センシング・温度応答・体温制御における概日時計機構の役割の解明に向け、温度と体内時計機構の接点となる時計蛋白質変動の簡便調査法を樹立し（Chronobiol Int 2018）、さらには昼寝の体温低下を引き起こす脳内分子メカニズムの必須因子として、サーカディアンリズムの脳内最高位中枢器官に発現するG蛋白質共役受容体CALCRを同定すると共に（Nat Commun 2016; Genes Dev 2018）、時計遺伝子の5’上流のシスエレメントに点変異を入れた世界初のマウスを作製し、当該エレメントが動物の安定な基礎体温の変動に必須であることを証明した（Nat Commun 2019）。

自由記述の分野

生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでゲノムの非コード領域は細胞分化などの生物の発生や、進化などへの寄与が示されていたが、成長後の動的な生理的制御での役割が不明であった。本研究は、この問題に対し、独自に開発したシスエレメント点変異マウスを用いることにより、当該エレメントがマウス成体において体温の日内リズムを生み出すことを見出した。蛋白質をコードしないDNA配列の成体における役割を日々の体温制御レベルで明らかにした初めての成果といえる。本研究では、さらに、昼寝という特殊な時間帯の体温を制御する脳内分子CALCR を見出した。昼寝の生物学的意義がつかめぬ状況においてその解明につながる基礎体温調節機序を示すことができたといえる。