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2022 年度 実績報告書

冬眠発動の分子機構:深冬眠実行の分子基盤と飢餓性休眠との共通性の解明

計画研究

研究領域冬眠生物学~哺乳類の低代謝・低体温による生存戦略
研究課題/領域番号 20H05766
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 良文  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10447443)

研究分担者 渡邊 正知  福山大学, 薬学部, 准教授 (30306203)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
キーワード哺乳類の冬眠
研究実績の概要

最終年度となる本年度は、主にDEG1欠損シリアンハムスターの冬眠への関与を個体レベルで検証する実験を継続して行なってきた。まず昨年度に確認した、野生型個体の多くが数ヶ月で冬眠を発動する短日・寒冷環境での長期飼育下でも、DEG1欠損シリアンハムスターの約半数は冬眠を発動せず、のこり半数の個体は冬眠の発動が遅延するという結果がさらに個体を追加して確認された。また、活動量・体温の長期計測の個体数も増やすことにより、DEG1欠損シリアンハムスターで野生型と異なる表現型の確度を高めることに成功した。さらに、DEG1遺伝子破壊個体と野生型個体との間で発現量が異なる遺伝子群を、肝臓・褐色脂肪・骨格筋などの組織において同定した。これらの変動遺伝子の中からDEG1欠損による冬眠阻害または冬眠発動遅延に関わると予想される遺伝子の機能検証については、今後の研究課題である。また、冬眠期にDEG1機能を操作するため、既知のDEG1阻害剤・活性化剤を冬眠期のハムスターに投与して薬理学的に操作する系を確立することができた。DEG1遺伝子産物の機能に関しては、培養細胞系で冬眠を模倣して、DEG1タンパク質の興味深い挙動を明らかにすることに成功した。
本研究課題は本年度が最終年度となるが、冬眠する哺乳類において冬眠発動に関わる遺伝子を遺伝学的手法で同定した初の事例として大きな意義があると考えられる。更なる研究により、その制御機構が明らかになっていくと期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Yale university(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Yale university
  • [雑誌論文] 冬眠哺乳類の細胞はいかにして低温ストレスに対処するか?2023

    • 著者名/発表者名
      曽根正光、山口良文
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 81 ページ: 159-172

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.81.159

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 冬眠する哺乳類と変温動物の低温適応機構2023

    • 著者名/発表者名
      山内 彩加林、山口 良文
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 38(4) ページ: 505(6-10)

  • [雑誌論文] Generation of transgenic mice expressing a FRET biosensor, SMART, that responds to necroptosis2022

    • 著者名/発表者名
      Murai Shin、Takakura Kanako、Sumiyama Kenta、Moriwaki Kenta、Terai Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Seki Takao、Yamaguchi Yoshifumi、Mikami Tetuo、Araki Kimi、Ohmuraya Masaki、Matsuda Michiyuki、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: 1331

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04300-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Step‐by‐step protocols for non‐viral derivation of transgene‐free induced pluripotent stem cells from somatic fibroblasts of multiple mammalian species2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimatsu Sho、Yamazaki Atsushi、Edamura Kazuya、Koushige Yuko、Shibuya Hisashi、Qian Emi、Sato Tsukika、Okahara Junko、Kishi Noriyuki、Noce Toshiaki、Yamaguchi Yoshifumi、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 64 ページ: 325~341

    • DOI

      10.1111/dgd.12798

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 蛍光タンパク質レポーターを利用した細胞死イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      山口良文
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 283(5) ページ: 23451-23454

  • [学会発表] 冬眠に依存した体温概日リズムリセット機構の発見2023

    • 著者名/発表者名
      中川哲、山口良文
    • 学会等名
      第17回日本生理学会プレコングレス
  • [学会発表] Identification of hibernation-induced resetting of the circadian body temperature rhythm in Syrian golden hamster2023

    • 著者名/発表者名
      中川哲、山口良文
    • 学会等名
      第100回日本生理学会
    • 国際学会
  • [学会発表] Autorecovery from hibernation period in Syrian hamsters involves a resetting of circadian body temperature rhythms2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Yamaguchi
    • 学会等名
      100th Aniversary Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] A food-storing facultative hibernator Syrian hamster as a model animal to comprehend the mysteries of mammalian hibernation from genetic and physiological aspect2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Yamaguchi
    • 学会等名
      Seminars at Wilhelminenberg Summer 2022, Vienna, Austria
    • 招待講演
  • [図書] 低温科学81巻「動物の寒冷適応戦略 生理生態と分子機構」2023

    • 著者名/発表者名
      低温科学研究所 編 (山口良文 他)
    • 総ページ数
      205
    • 出版者
      低温科学研究所

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公開日: 2023-12-25  

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