生体時計の分子機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11233101
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 岡村 均 神戸大学, 医学部, 教授 (60158813)
• 研究分担者: 吉岡 亨 早稲田大学, 人間科学部, 教授 (70046027) ; 中原 大一郎 浜松医科大学, 医学部, 教授 (80128389) ; 海老原 史樹文 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50135331) ; 小林 正樹 東北工業大学, 工学部, 助教授 ; 重吉 康史 近畿大学, 医学部, 教授 (20275192)
• キーワード: 時計遺伝子 / 早期発現遺伝子 / トランスジェニックマウス / 視交叉上核 / 概日リズム / メラトニン

研究概要

この班の研究により以下のように、種々の哺乳類時計遺伝子の新しい様々な機構を見つけた。1)時計発振蛋白質であるmPER1を強制発現させたトランスジェニックマウスがリズム周期の延長を含む様々な異常を起こすことを発見した。2)行動リズムが分離するSC突然変異異常マウスを発見し、時計遺伝子発現リズムの異常を視交叉上核外で報告した。3)ラット松果体の細胞外液から約2ヶ月もの長期にわたって連続的にメラトニンを採取し、その変動を測定する系を初めて確立した。4)早期発現遺伝子zif268が、光同調時の下垂体ホルモン調節因子産生細胞に発現することを発見し、光入力によるホルモン変動の神経機構の一端を解明した。5)視交叉上核の主なレセプターはムスカリン性Ach受容体であることはすでに分かっていたがその経路で活性化されるPLCβのサブタイプが分からなかったことに興味を持ち、PLCβ4ノックアウトマウスを用い、このPLCβのサブタイプがβ1であることを確立した。6)視交叉上核のdifferential mRNA display法を用いて、lot1遺伝子を単離し、この転写因子は網膜線維が視交叉上核にシナプス形成をするときにのみ発現することを示した。7)生体極微弱発光の画像計測および量子的解析法の研究を応用した極微弱光検出技術を新しく開発した。8)光ファイバープローブによる遺伝子発現のリアルタイム-in vivo計測システムの研究開発を共同でおこない、大きな成果を収めた。

研究成果

• [文献書誌] D.Nakahara, et al.: "Lack of glucocorficoids attenuates the self-stimulation-induced increase in the vivo synthesis rate of dopamine serotonin in the rat nucleus decumbens"Eur.J.Neurosci.. 12巻. 1495-1500 (2000)
• [文献書誌] Moriya,T. et al.: "Correlative association between N-Methyl 1-D-Aspartate (NMDA) receptor-mediated expression of period genes in the suprachiasmatic nucleus and phase shifts in behavior with photic entrainment of clock in hamsters."Mol.Pharmacol.. 58巻. 1554-1562 (2000)
• [文献書誌] Yokota S-I. et al.: "Inhibitory action of brotizolam on circadian and light-induced Per 1 and Per 2 expression in the hamster suprachiasmatic nucleus."Br.J.Pharmacol.. 131巻. 1739-1747 (2000)
• [文献書誌] Yagita K. et al.: "Dimerization and nuclear entry of mPER proteins in mammalian cells"Genes Develop.. 14巻. 1353-1363 (2000)
• [文献書誌] Yamaguchi S. et al.: "Role of DBP in the circadian oscillatory mechanism."Mol.Cell.Biol.. 20巻. 4773-4781 (2000)
• [文献書誌] Yagita K. et al.: "Forskolin induces circadian gene expression of rPer1, rPer2 and dbp in mammalian rat-1 fibroblasts."FEBS Lett.. 465巻. 79-82 (2000)
• [文献書誌] Yamaguchi S. et al.: "The 5'upstream region of mPer 1 gene contains two promoters and is responsible for circadian oscillation"Current Biology. 10巻. 873-876 (2000)