生体リズムの分子機構と睡眠覚醒障害

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10670914
• 研究機関: 埼玉医科大学
• 研究代表者: 池田 正明 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (80232198)
• 研究分担者: 本間 さと 北海道大学, 医学部, 助教授 (20142713) ; 折茂 彰 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (70275866) ; 吉村 和法 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (20158497)
• キーワード: 生体リズム / BMAL1 / 時計遺伝子 / 視交叉上核 / 睡眠覚醒リズム障害 / BMAL2 / 遺伝子解析 / 転写因子

研究概要

1.ヒト BMAL1 BACクローンの塩基配列を解析し、17のエクソンからなること、複数のBMAL1のバリアントはスプライシングの違いから生成されることを明らかにした。
2.マウス BMAL1 BACクローンの翻訳領域全塩基配列を解析し、17のエクソンからなること,翻訳領域はBMAL1ゲノムの約30kbにわたっていることを明らかにした。
3.マウスBMAL1発現に関わる領域を検討するため、翻訳領域上流の約50kbの塩基配列を決定した。その中からBMAL1遺伝子発現に関わる領域を同定した。
4.プライマーエクステンション法およびRNAプロテクションアッセイにより、マウスBMAL1転写開始点を同定した。
5.睡眠覚醒リズム障害患者におけるBMAL1遺伝子変異を検索するためSSCPによって約70名の疾患群および正常群で、BMAL1遺伝子翻訳領域で変異の有無を解析した。変異の認められたエクソンに関して、さらにPCR産物を直接シークエンスして変異部位を同定した。
6.時計遺伝子変異体の機能を解析する目的で、相互作用を検討するためTwo-hybrid Systemによる実験系を確立した。
7.時計遺伝子変異体の機能を解析する目的で、per遺伝子転写活性化能を検出するルシフェラーゼアッセイ系を確立した。
8.時計遺伝子変異体の機能を解析する目的で、時計遺伝子産物融合蛋白を作成した。
9.新規時計関連遺伝子をクローニングするためスクリーニングを行い、BMAL1に相同性の高い新規遺伝子BMAL2の単離に成功した。
10.新規遺伝子BMAL2の発現、ヒト遺伝子座、細胞内局在などを解析した。

研究成果

• [文献書誌] Ikeda,M,Yu,W et al: "cDNA Cloning of a Novel bHLH-PAS Transcription Factor Superfamily Gene, BMAL2; Its mRNA Expression, Subcellular Distribution, and Chromosomal Localizatio."Biochem Biophys Res Commun. 275. 493-502 (2000)
• [文献書誌] Masubuchi S,Honma S et al: "Clock genes outside the suprachiasmatic nucleus involved in manifestation of locomotor activity rhythm in rats"Eur J of Neurosci. 12. 4206-4214 (2000)
• [文献書誌] Abe H,Honma S et al: "Clock gene expressions in the suprachiasmatic mucleus and other areas of the brain during thythm splitting in CS mice"Mol.Brain Res. 87(1). 92-99 (2001)
• [文献書誌] 池田正明: "体内時計は転写因子で刻まれる?"バイオサイエンスとインダストリー. 58. 16-21 (2000)
• [文献書誌] 池田正明: "-生物時計関連遺伝子-PASドメインとPAS因子-PAS因子は環境適応素子として生まれた-"日本時間生物学会会誌. 6. 12-25 (2000)
• [文献書誌] 池田正明: "BMAL1と生体リズム"日本神経精神薬理学雑誌. (印刷中)20. 189-198 (2000)