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2014 年度 実績報告書

生物発光・蛍光ライブイメージングによる短周期生物時計の機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24700293
研究機関京都大学

研究代表者

磯村 彰宏  京都大学, ウイルス研究所, 研究員 (70512466)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードシステム生物学 / 光遺伝学 / 定量生物学
研究実績の概要

ポストゲノムの時代になり、遺伝子の同定を中心とした研究から、遺伝子間の相互作用ネットワー
クのダイナミクスの理解が重要な研究課題となりつつある。これまで、細胞周期や代謝回路、概日時計を始めとしたネットワークのダイナミクスが詳細に研究されてきており、最近では、哺乳動物細胞における 2~4 時間周期の短周期生物時計が次々と見つかっている。しかし、複数のネットワークが1個の細胞内でどのように共存しているのか、短時間から長時間スケールの情報がどのように統合・処理されているのか、そのダイナミクスの全体像と情報処理のメカニズムはよくわかっていない。そこで、筋芽細胞株 C2C12 の筋分化モデル系において、生物発光・蛍光レポーターの同時計測を1細胞レベルで行い、筋分化・細胞周期の進行下における転写因子ダイナミクスの詳細を明らかにすることを試みた。筋分化で ON になるプロモーター下流に蛍光タンパク質遺伝子を連結し、筋分化の ON/OFF を可視化しつつ短周期生物時計のダイナミクスを計測・比較した。
その結果、筋芽細胞株C2C12において蛍光・発光イメージング可能な実験系を確立できたが、分化誘導過程における短周期ダイナミクスに顕著な変化は見られなかった。現在、初代培養系での観察を行っているところである。一方で、研究の過程において近赤外蛍光タンパクによる細胞周期の可視化に成功した。また、短周期ダイナミクスを人工的に制御できる系を確立した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Ultradian oscillations and pulses: coordinating cellular responses and cell fate decisions2014

    • 著者名/発表者名
      A Isomura and R KageyamaA Isomura, R Kageyama: Ultradian oscillations and pulses: coordinating cellular responses and cell fate decisions, Development, 141, 3627-3636, (2014).
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 ページ: 3627-3636

    • DOI

      10.1242/dev.104497

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [産業財産権] 幹細胞の増殖と分化の光遺伝学的制 御方法2014

    • 発明者名
      影山 龍一郎、磯村 彰宏、今吉 格
    • 権利者名
      影山 龍一郎、磯村 彰宏、今吉 格
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2014/074458
    • 出願年月日
      2014-09-17

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公開日: 2016-06-01  

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