| 研究概要 |
本研究は、コオロギを主材料として、行動の概日リズムを制御する神経機構の解明を目指して、神経生物学的・分子生物学的解析を行い、以下の結果を得た。
1)時計細胞候補である外キアズマニューロン群は主として視葉板を神経支配し、その電気活動リズムに主観的夜にピークを持つグループと昼にピークを持つグループがある。
2)時計遣伝子のクローニングを行い、perido, timeless, clock, doubletimeの全長または部分の塩基配列を決定した。これらの遺伝子はショウジョウバエの相同な遺伝子と同様のドメイン構造を持ち、アミノ酸レベルで比較的高い相同性を持っていた。
3)per, timはmRNAレベルで概日振動すること、そのピークは主観的夜の中ほどにある。timの周期的発現はからだの多くの組織で観察されたが、そのリズムは視葉の切除でなくなることから、視葉が時計として発現制御を行うことが示唆された。
4)per dsRNAを用いたRNA干渉により、時計を停止させることに成功した。per mRNAは約1/4にまで低下しており、この低下によりPERタンパク量が低下し、自己フィードバック機構が機能不全となることで時計が停止したと考えられた。
5)in situ PCR法によりperiod mRNAを発現する細胞を探索した結果、外キアズマ付近にある細胞集団がperを発現する時計細胞らしいことを明らかにした。
6)視葉時計ニューロンは、おそらく外キアズマ付近で視髄両側性ニューロン等の出力ニューロンと接続すること、また、頚部縦連合および脳の微小部分破壊により、視葉からの時計情報の出力系は、脳の同側で下降性ニューロンに接続し、そこから同側の縦連合を経て食道下神経節・胸部神経節へと下降する系と、脳腹側部を経て反対側の頚部縦連合を下降する系の2つがあることを明らかとした。
|
