| 研究課題/領域番号 |
26870858
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
砂川 玄志郎 独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (70710250)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 睡眠 / 覚醒 / 非侵襲 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では非侵襲呼吸測定を応用した簡便な睡眠表現型解析システムを開発しマウス個体の睡眠表現型解析をハイスループット化すること、そして、遺伝子工学を用いて睡眠覚醒恒常性関連遺伝子群をノックアウトしたマウスを評価し睡眠覚醒恒常性のダイナミクスの設計原理を明らかにすることである。
平成26年度は、非侵襲呼吸測定を応用した全自動睡眠表現型解析システム（SSS）を完成させ、週に200匹のマウスの睡眠表現型解析を行うことのできるシステムを整備し、野生型マウスやすでに存在している概日時計変異マウスの睡眠表現型解析を評価した。引き続きREM睡眠の判定を非侵襲に行う方法を模索していく。
また、睡眠覚醒のダイナミクスを記述するために、コンピューターシミュレーションで予測した睡眠恒常性を調整しうる遺伝子群を列挙した。野生型の受精卵へ対してCRISPR/Casによるゲノム編集技術を用いることにより、1年間をかけて約30の遺伝子ノックアウトを作成しSSSにて評価する予定であるが、それに先立ち、既存の概日時計ノックアウトを同技術で作成し、コンベンショナルなノックアウトマウスと同じ表現型がみられることを確認した。
平成27年度は候補となっている遺伝子のノックアウトマウスをCRISPR/Casゲノム編集技術により高速に作成し、SSSによって高速に評価していく。同時に睡眠覚醒リズムを自在にあやつるための摂動システムの開発も試みる予定である。
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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
申請時に掲げた目標のうち、非侵襲測定による簡便かつ定量的な睡眠表現型解析システムを開発することはほぼ完了しており、最終目標である睡眠覚醒恒常性関連遺伝子群を評価し睡眠覚醒恒常性のダイナミクスの設計原理を明らかにすることも、平成26年度末からすでに評価が始まっており、平成27年度内に完了すると見込まれるから。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、着手している睡眠甲状腺関連遺伝子のCRISPRノックアウトマウスの評価を平成27年度前半に完了し論文にまとめる方針である。また、目標の一つであったサーボ機構を利用した定量的なリアルタイム睡眠覚醒摂動システムに関しては開発を続けていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２６年度は非侵襲睡眠表現型解析システムの整備を優先したため、当初の予定よりも動物実験が少なくすんだ。このため次年度使用額が生じている。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本来平成２６年度に予定していた実験は平成２７年度に大規模なKOマウスの睡眠表現型解析として、行う予定であり、平成２６年度に生じた次年度使用額は同実験に用いる予定である。
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