| 研究課題/領域番号 |
20J00925
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
今村 聖路 神戸大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| キーワード | 概日時計 / サーカディアンリズム / 気分障害 / 鬱 / レジリエンス / ストレス / リン酸化 / スクリーニング |
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| 研究実績の概要 |
鬱の病態解明は現代医学・生命科学における喫緊の課題である。この謎を解く鍵として、ストレスに対する抵抗力と回復力の二面性をもたらすレジリエンスの概念が注目されている。一方、鬱などの気分障害は概日リズムと機能的に連関することが示唆されている。実際、これまでに申請者らはマウスへの慢性的なストレスが脳内のGSK3シグナルを活性化し、時計タンパク質PER2におけるSer977のリン酸化を亢進することを見出していた。ここで昨年度は、このPER2セリン残基をアラニンに置換して当該リン酸化シグナルをブロックしたノックインマウスを用い、1）時計発振に対する表現型、および2）気分調節能に対する表現型の解析を試みた。
1）当該リン酸シグナルの概日時計への関与に迫るため、一日の中の様々な時刻に変異マウスより肝臓を摘出し、qRT-PCR解析に供した。その結果、各種時計遺伝子の発現リズムは野性型のそれと比べて顕著に位相前進していることを見出した。また、変異マウスより胎児線維芽細胞を採取し、転写性概日リズムを可視化したところ、行動リズムの短周期化が観察された。すなわち当該変異マウスにおいては、行動リズムのみならず、組織あるいは個々の細胞内における分子レベルでの時計発振においても、早寝早起き型の表現型が観察されることを明らかにした。
2）当該リン酸シグナルの気分調節能への関与に迫るため、鬱を誘発する慢性ストレスとして社会性敗北ストレス（social defeat stress）を負荷した。その結果、野生型マウスの大部分が鬱様の表現型を示す一方で、変異マウスは慢性ストレスに対して強いレジリエンスを示す（鬱になりにくい）ことを見出した。このことは、当該変異マウスが鬱に対するストレスレジリエンスの実験モデルとして有用であることを強く示唆する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度の時点に計画していた通り、時計タンパク質PER2の一塩基変異マウスにおける概日時計に対する表現型、および気分調節能に対する表現型の解析を順調に遂行することに成功した。また、当該PER2リン酸化シグナルが概日時計に果たす役割について、個体レベルで得られていた知見を組織・細胞のレベルにまで拡張することに成功した。
一方、S981およびP982における変異細胞株の樹立、および、PER2-S981における責任プライミングキナーゼのスクリーニングまでには至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
PER2変異マウスはストレスレジリエンス様の表現型を示した。その分子機序に迫るために、当該変異マウスより採取した脳組織をRNA-seq解析に供する。また、引き続き当初の計画の通り、PER2-S981およびP982の変異細胞株を樹立し、時計および気分調節に果たす役割を明らかにする。並行して、PER2-S981における責任プライミングキナーゼを予測するとともに種々のキナーゼ 阻害剤を用いてS981リン酸化プライミングキナーゼのスクリーニングを行う。
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