低温環境下の概日リズムの普遍的振る舞い

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24770154
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 伊藤 浩史 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 助教 (20512627)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 概日リズム / 温度補償性 / シアノバクテリア / KaiC

研究概要

24時間周期の生命現象である概日リズムは、周期の温度補償性を有している。本研究プロジェクトにおいては、ほとんど分子メカニズムが未解明である周期の温度補償性に関して、分岐理論の観点から観察・考察を試みた。
様々な生物種の低温下の概日リズムを観察し、低温下でリズムが停止するときのの分岐現象の種類を調べたところ、KaiCリン酸化リズム、哺乳類培養細胞・シロイヌナズナ・ショウジョウバエ概日リズムにおいてHopf分岐を介してリズムが消失することを明らかにした。Hopf分岐点近傍では周期が比較的変化せず、振幅が変化することが知られているため、温度補償性のメカニズムと関係していることが推察される。

研究成果

• [雑誌論文] Equilibrium frequency of endosymbionts in multiple infections based on the balance between vertical transmission and cytoplasmic incompatibility (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Y, Ito H, Kajimura H
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 ページ: e94900
• [雑誌論文] Regulation of the cyanobacterial circadian clock by electrochemically-controlled extracellular electron transfer (2014)
  • 著者名/発表者名: Lu Y, Nishio K, Matsuda S, Toshima Y, Ito H, Konno T, Ishihara K, Kato S, Hashimoto K, Nakanishi S
  • 雑誌名: Angew Chem Inter Ed 巻: 126(8) ページ: 2240-2241
• [雑誌論文] Fluorescence correlation spectroscopy to monitor Kai protein–based circadian oscillations in real time (2012)
  • 著者名/発表者名: Goda K, Ito H, Kondo T, Oyama T
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 ページ: 3241-3248
• [学会発表] Cyanobacaterial circadian clcoks is nullififed under low temperature via Hopf bifurcation (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤浩史
  • 学会等名: Artficial Life and Robotics
  • 発表場所: 韓国・デジュン市
  • 年月日: 20130130-0201
• [学会発表] 低温下における概日リズムの普遍性時間 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤浩史
  • 学会等名: 生物学会年会
  • 年月日: 20120915-16
• [学会発表] Reconsideration of low temperature limit of circadian Rhythms (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山依子、伊藤浩史、近藤孝男、岩崎秀雄
  • 学会等名: The 2012 Meeting of the Society for Reserach on Biological Rhythms
  • 発表場所: USA, Florida, Destin
  • 年月日: 20120519-22
• [学会発表] 物理モデル : シアノバクテリアにおける分岐現象と制御
  • 著者名/発表者名: 村山依子、伊藤浩史
  • 学会等名: 時間生物サテライトシンポジウム
• [学会発表] 生物リズムと温度
  • 著者名/発表者名: 伊藤浩史
  • 学会等名: 九州山口リズム研究会第三回
• [図書] 生物リズムを学び楽しむために 種生物学研究
  • 著者名/発表者名: 伊藤浩史
  • 出版者: (in press)
• [備考] 研究成果などは以下のHPで公開している
  • URL: http://www.design.kyushu-u.ac.jp/~hito/