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2009 年度 実績報告書

多振動体時計の統合:時計遺伝子発現のin vivo-ex vivoイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 21390064
研究機関北海道大学

研究代表者

本間 さと  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20142713)

研究分担者 吉川 朋子 (仲村 朋子)  北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任助教 (30451397)
西出 真也  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教 (40451398)
キーワード生物時計 / 時計遺伝子 / 発光イメージング / リズム同期 / 自発発火
研究概要

多数の時計細胞により構成され多振動体階層構造をもつ視交叉上核(SCN)では、個体が環境周期に適応して適切なリズムを示すために、細胞間リズムカップリングや部位特異的振動体間の位相調節が重要な鍵となる。平成21年度では、階層構造の各レベルのリズム発振に注目し、以下の成果を上げた。
1)SCN培養系による部位特異的多振動の位相調節機構:長日および短日に同調させたPer1-lucマウスのSCN水平断培養を行い、点灯に同調し行動終了を制御する振動体と、消灯に同調し行動開始を制御する振動体部位を細胞レベルで同定し、前SCNにみられた第三の振動体の部位を明らかにした。
2)SCN内各振動体の出力経路と末梢時計:光ファイバーをSCN直上に挿入し、照明と連動したファイバー測光と自発行動の同時計測システムを完成された。本システムを用い、SCN内に光による行動リズム変位と一致した位相反応を示す振動細胞群があることを見出した。
3)概日リズム発振と同期に関わる分子機構の検討:恒常暗で行動リズムが消失するため無周期変異とされていたCry1/2ノックアウトマウスを用い、個々の視交叉上核細胞が脱同期したPer1発現リズムを示すこと、神経発火リズムは同期しているが周囲が不安定であることを明らかにし、Cryがリズム発振ではなく振動細胞間同期とSCNからのリズム出力に関わる遺伝子であることを示した。
4)SCNによる末梢時計調節機構の検討:中枢-末梢時計相関を明らかにするため、自発行動と同時に皮膚や大脳皮質の時計遺伝子発現をリアルタイム定量計測するシステムを立ち上げた。21年度は、体表からの発光計測機器をセットアップし、2種の基質の定速長期持続注入法を比較検討した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 図書 (3件)

  • [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.
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Regul.Integ.Comp.Physiol.

      巻: 298 ページ: R681-R691

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The liver X receptors (LXR α and LXR β) are potent regulators for hepatic Dec 1 expression2009

    • 著者名/発表者名
      Noshiro, M.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 14 ページ: 29-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-sustained circadian rhythm in cultured human mononuclear cells isolated from peripheral blood.2009

    • 著者名/発表者名
      Ebisawa, S.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 66 ページ: 223-227

    • 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.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci

      巻: 30 ページ: 1707-1717

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 睡眠障害の時間治療2009

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      医療ジャーナル

      巻: 145 ページ: 107-112

  • [学会発表] 生体リズムのイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第62回日本自律神経学会
    • 発表場所
      ダイワロイネットホテル、和歌山 (招待講演)
    • 年月日
      2009-11-06
  • [学会発表] Seasonality in sleep and wakefulness.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      The 6^<th> Congress of Asian Sleep Research Society.
    • 発表場所
      Osaka Convention Center, Osaka (招待講演)
    • 年月日
      2009-10-26
  • [学会発表] ホルモン分泌と生物時計機構:生物発光レポーターとその応用2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第9回日本内分泌学会北海道地方会
    • 発表場所
      かでる2.7、札幌 (招待講演)
    • 年月日
      2009-10-10
  • [学会発表] 生存戦略としての生物時計-その分子・細胞メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第4回体温調節・温度受容研究会
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター、岡崎 (招待講演)
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Non-photic time cues and animal life : photic cue is not almighty. Symposium on "Entrainment by non-photic time cues2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      IX th European Congress on Biological Rhythms
    • 発表場所
      University of Strasbourg, Sttasboug, France (招待講演)
    • 年月日
      2009-08-24
  • [学会発表] Clock for all seasons composed of functionally heterogenous SCN cells.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Biological Rhythms
    • 発表場所
      Hokkaido University Conference Center, Sapporo (招待講演)
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] Clock mechanisms in mammals encoding photoperiods.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      International Congress of Physiological Societies(IUPS)2009
    • 発表場所
      International Conference Center, Kyoto (招待講演)
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Photic regulation of phase and tau ; adaptive role of a kinase in the SCN2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      Gordon Conference on Chronobiology
    • 発表場所
      Slave Regina Collage, New Port, RI, USA (招待講演)
    • 年月日
      2009-07-23
  • [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
      189-196
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 睡眠学2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 総ページ数
      233-240
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 光周性の分子生物学2009

    • 著者名/発表者名
      吉川朋子
    • 総ページ数
      159-168
    • 出版者
      シュプリンガー・ジャパン

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公開日: 2012-07-19  

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