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2022 年度 実施状況報告書

極限睡眠リズムに対するトランスラトーム応答と神経シグナルの同定

研究課題

研究課題/領域番号 22KK0106
研究機関東北大学

研究代表者

谷本 拓  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)

研究分担者 市之瀬 敏晴  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20774748)
山方 恒宏  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (50716248)
研究期間 (年度) 2022-10-07 – 2026-03-31
キーワード翻訳制御 / ストレス応答
研究実績の概要

本研究では、ショウジョウバエを超短周期(90分周期)の極限明暗リズムに暴露し、細胞種特異的な比較トランスラトーム・トランスクリプトーム解析を行うことで、翻訳効率が変化するタンパク質群を解明する。ハエ頭部の神経細胞とグリア細胞からそれぞれ翻訳中のmRNAを回収し、極限明暗リズムがそれぞれの細胞のトランスラトームに与える影響をプロファイリングする。これにより、慢性的な睡眠ストレスと睡眠の断片化に伴う転写・翻訳活性の変化を理解する。
今年度は、共同研究者であるChang Liu博士(Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences)の研究室で実施予定の実験について、翻訳活性の測定法の確立に向けた予備実験を行った。具体的には、細胞種特異的な比較トランスラトーム・トランスクリプトーム解析のため、翻訳活性を定量するタイミングやトランスジーンの選択、リボソーム複合体の免疫沈降による回収などの最適な実験条件を検討した。最適化した条件を用いて、神経細胞とグリア細胞からそれぞれ翻訳中のmRNA断片を回収し、当該細胞のトランスクリプトームと対応させて翻訳活性を測定することにより、各細胞種に特徴的な遺伝子群を同定した。また、次年度以降の現地での実験実施に向けて、共同研究先でのmRNAサンプル調整に要するセットアップについても検討を進めた。

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

今年度の目標をおおむね達成し、着実に研究成果が得られている。

今後の研究の推進方策

共同研究先でのリボソームプロファイリングのためのセットアップ整備に加えて、ショウジョウバエの覚醒・睡眠を測定するDrosophila activity monitor (DAM)システムを拡充する。並行して、実験に用いる遺伝子改変ショウジョウバエの作成を進める。

次年度使用額が生じた理由

覚醒・睡眠測定DAMシステムおよび次世代シーケンス解析用のセットアップについて、想定よりも大規模な拡充が必要となったため、次年度の実験系整備に向けた備品・消耗品に使用する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Chinese Academy of Sciences
  • [雑誌論文] Functional impact of subunit composition and compensation on Drosophila melanogaster nicotinic receptors?targets of neonicotinoids2023

    • 著者名/発表者名
      Komori Yuma、Takayama Koichi、Okamoto Naoki、Kamiya Masaki、Koizumi Wataru、Ihara Makoto、Misawa Daitaro、Kamiya Kotaro、Yoshinari Yuto、Seike Kazuki、Kondo Shu、Tanimoto Hiromu、Niwa Ryusuke、Sattelle David B.、Matsuda Kazuhiko
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 19 ページ: e1010522

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1010522

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Translational regulation through upstream ORF ensures cell type specific expression of neuronal proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Ichinose T, Kondo S, Kanno M, Shichino Y, Mito M, Iwasaki S, Tanimoto H
    • 学会等名
      第15回日本ショウジョウバエ研究集会

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公開日: 2023-12-25  

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