生物時計の階層的多振動体構造解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20249010
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 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, 特任教授 (40113625)
• 連携研究者: 棚橋 祐典 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教 (50374228) ; 西出 真也 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教 (40451398) ; 仲村 朋子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任助教 (30451397) ; 山田 淑子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 学術研究員 (10466451) ; 安田 円 北海道大学, 大学院・医学研究科, 技術職員 (50399820) ; 首藤 美和子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 技術補助員 (20466452) ; 山仲 勇二郎 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教 (20528343) ; 橋本 聡子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 博士研究員 (80374247) ; 徳丸 信子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 博士研究員 (90567439)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 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

研究概要

生物時計の中枢である視交叉上核には多数の振動ニューロンが存在し、それらが相互同調して性質の異なる複数の領域振動体を形成している。領域振動体は視交叉上核の部位により役割が異なり、それらの相互作用によって活動期の長さが決まり、行動リズムの季節変動を作っている。一方、周期的制限給餌や覚醒剤の慢性投与で生じる生物時計の障害は、中枢時計と末梢時計との解離により生じ、行動リズムを駆動する末梢時計は中脳にあることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Physical exercise accelerates re-entrainment of human sleep-wake cycle but not of plasma melatonin rhythm to 8 h phase-advanced sleep schedule. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Y., S.Hashimoto, Y.Tanahashi, S.Nishide, S.Honma, K.Honma
  • 雑誌名: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 298 ページ: R681-R691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of circadian rhythm and light-induced suppression of pineal melatonin levels in Cry1 and Cry2 double-deficient mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Y., Suzuki Y., Todo T, Honma K, Honma S.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10 ページ: 1063-1071
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SCN-independent clocks, methamphetamine and food restriction. (2009)
  • 著者名/発表者名: Honma K, Honma S.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 30 ページ: 1707-1717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of intracranial surgery on pineal lipid droplets, on other structures, and on melatonin secretion. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroshima M., G.Takahashi, T.Suzuki, S.Hashimoto, K.Honma, T.Kachi
  • 雑誌名: Anal Sci Int 84 ページ: 17-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liver X factors (LXRαand LXRβ) are potent regulators for hepatic DEC1 expression. (2009)
  • 著者名/発表者名: Noshiro M., E.Usui, T.Kawamoto, F.Sato, A.Nakashima, T.Ueshima, K.Honda, K.Fujimoto, S.Honma, K.Honma, M.Makishima, Y.Kato
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 29-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the role of calcium and potassium currents in circadian modulation of firing rate in rat suprachiasmatic nucleus neurons : Multielectrode dish analysis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kononenko N., S.Honma, F.D. Dudek, K.Honma
  • 雑誌名: Neurosci.Research 62 ページ: 51-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] The circadian pacemaker in the cultured suprachiasmatic nucleus from pup mice is highly sensitive to external perturbation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishide S., S.Honma, K.Honma
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 27 ページ: 2686-2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scheduled exposures to a novel environment with a running-wheel differentially accelerate re-entrainment of mice peripheral clocks to new light-dark cycles. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Y., S.Honma, K.Honma
  • 雑誌名: Genes to Cells 13 ページ: 497-507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circadian behavioral rhythms in Cry1/Cry2 doubledeficient mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Honma S., T.Yasuda, A.Yasui, G.T.J. van der Horst, K.Honma
  • 雑誌名: J Biol Rhythm 23 ページ: 91-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] A TTX sensitive local circuit is involved in the expression of PK2 and BDNF circadian rhythms in the mouse suprachiasmatic nucleus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Baba K., D.Ono, S.Honma, K.Honma
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 27 ページ: 909-916
  • 査読あり
• [学会発表] Sleep and Circadian Rhythms (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Honma
  • 学会等名: 11^<th> Annual Meeting of Sleep Medicine, Ozsetleri
  • 発表場所: Antaiya, Turkey
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] Spatiotemporal analysis of Clock gene Per1 and Per2 expression in the rat suprachiasmatic nucleus. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Tokumaru, S.Honma, K.Honma
  • 学会等名: The 87^<th> Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Morioka
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Perturbation of circadian oscillation in cultured mouse suprachiasmatic nucleus by protein synthesis inhibitor (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Nishide, S.Honma, K.Honma
  • 学会等名: The 87^<th> Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Morioka
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Acceleration of photic entrainment by non-photic time cues in mouse : effects of exercise and/or stress on central and peripheral clocks (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamanaka, S.Honma, K.Honma
  • 学会等名: The 87^<th> Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Morioka
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Rapid shift of social schedule induces an internal desynchronization between sleep-wake cycle and plasma melatonin rhythm. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Y.
  • 学会等名: The ASRS summit and symposium on sleep research and medicine, Abst., p.31
  • 発表場所: Nago (Japan)
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] Two differential molecular mechanisms for circadian oscillation in the suprachiasmatic nucleus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ono D. Honma S., Honma K.
  • 学会等名: ASRS summit and symposium on sleep research and medicine, Abst., p.53
  • 発表場所: Nago (Japan)
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Molecular events associated with resetting the circadian oscillation by protein synthesis inhibitor in mouse suprachiasmatic nucleus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishida S., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: ASRS summit and symposium on sleep research and medicine, Abst., p.54
  • 発表場所: Nago (Japan)
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Seasonality in sleep and wakefulness. (2009)
  • 著者名/発表者名: Honma S., Yoshikawa T., Hashimoto S, Honma K.
  • 学会等名: 6th Congress of Asian Sleep Research Society, Symposium 'Sleep as a Biological Rhythm', Abstract p.99
  • 発表場所: Osaka (Japan)
  • 年月日: 2009-10-26
• [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., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: XI Congress of the European Biological Rhythms Society, Symposium 'Entrainment by non-photic cues', Abst.P.58
  • 発表場所: Strasburg (France)
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] Molecular mechanism of circadian oscillation reset by prolonged treatment of cycloheximide in mouse suprachiasmatic nucleus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishide S., Honma S., Yamada Y., Honma K.
  • 学会等名: XI Congress of the European Biological Rhythms Society, Poster Session, Abst.P.124
  • 発表場所: Strasburg (France)
  • 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., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: XI Congress of the European Biological Rhythms Society, Symposium 'Exploring spatoptemporal organization of SCN circuits', Abst.P.64
  • 発表場所: Strasburg (France)
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] SCN-independent clocks : a possible mechanism of non-photic entrainment in humans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Honma K.
  • 学会等名: International Symposium on Biological Rhythm, Abstr..14
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Molecular mechanisms of terminating and restarting circadian rhythms in the mouse suprachiasmatic nucleus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishide S., Honma S., Yamada Y., Hamada T., Honma K.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences, Poser Session
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] Effects of ambient temperature during maternal deprivation on circadian rhythms of neonatal rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa T., Matsuno A., Yamanaka Y., Nishide S., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences, Poser Session
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] Re-entrainment of circadian rhythms after 8 h advanced light-dark cycles depends on the timing of exposure to novel environment in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka Y., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences, Poser Session
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] Differential responses of the circadian rhythms in mouse suprachiasmatic nucleus cells to protein synthesis inhibitor, cyclohezimide. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ono D., Honma S., Honma K.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences, Poser Session
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] Clock mechanisms in mammals encoding photoperiods. (2009)
  • 著者名/発表者名: Honma S., Yoshikawa T., Honma K.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences, Whole-day Symposium 'Temporal organization of physiology and behavior'
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-07-30
• [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, Whole-day Symposium 'Temporal organization of physiology and behavior'
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2009-07-30
• [図書] Bioluminescent Imaging for Assessing Heterogenous Cell Functions in the Mammalian Central Circadian Clock.((eds) N.Tamaki and Y. Kuge)(Molecular Imaging for Integrated Medical Therapy and Drug Development) (2010)
  • 著者名/発表者名: Honma S., T.Yoshikawa, S.Nishide, D.Ono, K.Honma
  • 総ページ数: 189-196
  • 出版者: Springer, Tokyo
• [備考]
  • URL: http://babu.med.hokudai.ac.jp/~phys~1w/
• [産業財産権] ターゲット位置追跡装置およびターゲット発光検出装置 (2010)
  • 発明者名: 石川正純、浜田俊幸、本間研一、本間さと
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-245624
  • 出願年月日: 2010-11-01