マウスフリームービング状態での神経核特異的遺伝子発現制御系の開発

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19659072
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 内匠 透 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00222092)
• キーワード: 遺伝学 / 行動学 / 神経科学 / 生理学 / 脳・神経

研究概要

本申請研究では、既に確立したマウスフリームービング状態での視床下部視交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)の電気活動連続記録系(in vivo multiple unit neural activity, in vivo MUA)を発展させ、SCN特異的に遺伝子発現を制御する系を開発することを目的とする。In vivo MUAを用いて、SCNの電気活動の直接の出力が室傍核下部領域であることを示した。すなわち、SCNにおける電気活動の昼間に高い概日リズムは、SPZにおいては、夜に高い位相が逆転した概日リズムを示し、これらの逆位相関係の概日リズムは、分子時計が障害されているClock/Clock変異マウスにおいて、消失することを明らかにした。SPZは、睡眠覚醒、ホルモン分泌や体温調節等、恒常性維持に重要な働きをする視床下部内のいわば解剖学的ハブに位置しており、生物が環境に対して対応していく上(例えば昼行性か夜行性か)で必須な領域と考えられる。また、時計遺伝子プロモーターで制御されるルシフェラーゼモニターマウスを用いて、SCNスライスにおける単一細胞レベルでのリズム発現モニター系を確立した。数理解析の結果、SCN内に3つの位相クラスターが存在することを明らかにした。さらに、In vivo系モニターの検知に必要なCCDカメラの条件検討を行い、記録に必要な環境を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] The resetting of the circadian rhythm by Prostaglandin J2 is distinctly phase-dependent. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koinuma, S., Yagita, K., Fujioka, A., Takashima, N., Takumi, T., Shigeyoshi, Y.
  • 雑誌名: FEES Lett 583 ページ: 413-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLS interaction with NMDA R1 splice variant and Myosin Va in retinal ganglion cell line RGC-5. (2009)
  • 著者名/発表者名: Selamat, W. B., Wang, Y., Jamari, I., Takumi, T., Wong, F., Fujii, R.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 450 ページ: 163-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLS-GFP cannot rescue mRNP formation near spines and spine phenotype in TLS-KO. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujii, R., Grossenbacher-Zinchuk, O., Jamari, I., Wang, Y., Zinchuck, V., Takumi, T.
  • 雑誌名: NeuroRevort 20 ページ: 57-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comment on Differential rescue of light-and food-entrainable circadian rhythms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mistlberger, R. E., Yamazaki, S., Pendergas, J. S., Landry, G J., Takumi, T., Nakamura, W.
  • 雑誌名: Science 322 ページ: 675
  • 査読あり
• [雑誌論文] Of mice and men-universality and breakdown of behavioral organization. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Takumi, T., Takano, A., Aoyagi, N., Yoshiuchi, K., Struzik, Z. R., Yamamoto, Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 3 ページ: e2050
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo real-time monitoring of circadian timing in freely moving mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, W., Yamazaki, S., Nakamura, T. J, Shirakawa, T., Block, G. D., Takumi, T.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 18 ページ: 381-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] A direct repeat of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian rhythm of clock genes. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakahata, Y., Yoshida, M., Takano, A., Soma, H., Yamamoto, T., Yasuda, A, Nakatsu, T., ^*Takumi, T.
  • 雑誌名: BMC Mol. Biol. 9 ページ: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fezfl is required for penetration of the basal lamina by olfactory axons to promote olfactory development.
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Inoue, K., Okuyama-Yamamoto, A., Nakai, N., Nakatani, J., Nibu, K., Sato, N., Iiboshi, Y, Yusa, K., Kondo, G, Takeda, J., Terashima, T., Takumi, T.
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust food anticipatory activity in BMAL1-deficient mice.
  • 著者名/発表者名: Pendergas, J. S., Nakamura, W., Friday, R. C., Hatanaka, F., Takumi, T., Yamazaki, S.
  • 雑誌名: PLoS ONE (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 視交叉上核の機能解剖学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 明 智煥, 畠中 史幸, 中村 渉, 内匠 透
  • 学会等名: 第114回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Biological Clock (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: 5^<th> Japanese-German Frontier of Science Symposium
  • 発表場所: Germany, Maintz
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Molecular mechanism of the biological clock and its output in circadian physiology and pathophysiology. (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: 11^<th> World Congress on Psychiatric Genetics
  • 発表場所: Osaka International Convention Center
  • 年月日: 2008-10-15
• [学会発表] Molecular Interaction between circadian rhythm and mood disorder. (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: 19^<th> World Congress of the European Sleep Research Society
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2008-09-12