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2009 年度 実績報告書

生物時計の階層的多振動体構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 20249010
研究機関北海道大学

研究代表者

本間 研一  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40113625)

キーワード生物時計 / 時計遺伝子 / システム / 行動リズム / リズム同調 / 光周期 / 末梢時計 / フィードバック
研究概要

1.視交叉上核振動体における入力系振動機構の解明
ラット視交叉上核における時計遺伝子Per1, Dec1およびDec2の発現リズムを指標として、光照射前後の視交叉上核内光信号伝達経路を解析した。その結果、視交叉上核の前後軸において中央からやや後方、腹外側部から入力し、背外側に広がる経路が確認された。
2.行動リズムを駆動する末梢時計の局在と振動機構の解明
時計遺伝子の光モニター系を導入したマウスを用い、視交叉上核概日リズムと行動リズムを強制的に脱同調させた場合、中脳の時計遺伝子発現リズムが行動リズムとともに視交叉上核概日リズムから脱同調し、中脳の末梢時計が存在することを示唆した。
3.中枢時計から末梢時計への支配様式
恒常暗で行動リズムが消失するCry1/Cry2KOマウスに時計遺伝子光モニター系を導入し、視交叉上核の長期培養系において単一ニューロンの発射活動リズムと行動がかい離することを見出し、中枢時計から末梢時計の概日信号伝達は、視交叉上核におけるサブ振動体が行動を個別に制御している可能性があることを示唆した。また、視交叉上核ニューラルネットには階層性のあることを示した。
4.末梢時計から中枢時計へのフィードバック
明暗サイクルを8時間シフトさせた場合、行動リズムの再同調が非光刺激(身体運動、新規環境)により促進されるが、その効果に位相依存性があり、さらに対象とする末梢振動体にも特異性があることを明らかにし、非光刺激による行動リズムの再同調促進は中枢時計と末梢時計の振動共役の強化にある可能性を示した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] In vitro differentiation of chondrogenic ATDC5 is enhanced by culturing on synthetic hydrogels with various charge densities2010

    • 著者名/発表者名
      Kwon HJ
    • 雑誌名

      Acta Bionaterialia 6

      ページ: 494-501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-sustained circadian rhythm in cultured human mononuclear cells isolated from peripheral blood2010

    • 著者名/発表者名
      Ebisawa T
    • 雑誌名

      Neuerosci Res 66

      ページ: 223-227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical exercise accelerates reentrainment of human sleep-wake cycle but not of plasma melatonin rhythm to 8-h phase-advanced sleep schedule2010

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Y
    • 雑誌名

      Am J Physiol 298

      ページ: R681-R689

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The SCN-independent clocks, methamphetamine and food restriction2009

    • 著者名/発表者名
      Honma K
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci 30

      ページ: 1707-1717

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo bioluminescence imaging of bone marrow-derived cells in brain inflamation2009

    • 著者名/発表者名
      Akimoto H
    • 雑誌名

      Biochemical Biophysical Research Communication 380

      ページ: 844-849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of intracranial surgery on pineal lipid droplets on other structures, and on melatonin secretion2009

    • 著者名/発表者名
      Kurushima M
    • 雑誌名

      Anal Sci Int 84

      ページ: 17-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラット視交叉上核における時計遺伝子rPer1及びrPer2発現細胞数の時空間解析2009

    • 著者名/発表者名
      徳丸信子
    • 雑誌名

      北海道医学雑誌 84

      ページ: 327-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 睡眠・覚醒・生体リズムの調節機構2009

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      日本臨床 67

      ページ: 1475-1482

  • [雑誌論文] 時差症候群・交代勤務睡眠障害のバイオロジー2009

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      睡眠医療 3

      ページ: 379-382

  • [学会発表] Seasonality in sleep and wakefulness.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 学会等名
      6th Congress of Asian Sleep Research Society
    • 発表場所
      大阪市 国際会議場
    • 年月日
      2009-10-26
  • [学会発表] 生活スケジュールの変化がヒトの睡眠に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      本間研一
    • 学会等名
      日本睡眠学会第34回定期学術集会
    • 発表場所
      大阪市 国際会議場
    • 年月日
      2009-10-25
  • [学会発表] Organization of the hierarchical multi-oscillator system in the suprachiasmatic nucleus.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma K
    • 学会等名
      XI Congress of the European Biological Rhythms Society
    • 発表場所
      フランス ストラースブルグ大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [学会発表] Non-photic time cues phase-dependently accelerate phase-shifts of mouse peripheral clocks.2009

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Y
    • 学会等名
      XI Congress of the European Biological Rhythms Society
    • 発表場所
      フランス ストラースブルグ大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [学会発表] Circadian firing rhythms in Cry1/Cry2 double-deficient mice in the cultured suprachiasmatic nucleus.2009

    • 著者名/発表者名
      Ono D
    • 学会等名
      XI Congress of the European Biological Rhythms Society
    • 発表場所
      フランス ストラースブルグ大学
    • 年月日
      2009-08-24
  • [学会発表] SCN-independent clocks : a possible mechanism of non-photic entrainment in humans2009

    • 著者名/発表者名
      Honma K
    • 学会等名
      International Symposium on Biological Rhythm
    • 発表場所
      札幌市 北海道大学
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] Circadian organization in humans : is there any oscillator(s)for behavioral rhythms independent of those in the SCN?2009

    • 著者名/発表者名
      Honma K
    • 学会等名
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      京都市 国際会議場
    • 年月日
      2009-07-30
  • [図書] Molecular Imaging for Integrated Medical Therapy and Drug Development2010

    • 著者名/発表者名
      Honma S
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      Springer
  • [図書] からだと温度の事典2010

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 総ページ数
      640
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 生命の束石2009

    • 著者名/発表者名
      本間研一
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      マイクロ印刷

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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