2005 Fiscal Year Annual Research Report
中枢時計と末梢時計:生理機能の時間的統合メカニズム
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17390059
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
本間 さと 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (20142713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白川 哲夫 北海道大学, 病院・助教授 (00187527)
池田 真行 富山大学, 理学部, 助教授 (10288053)
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| Keywords | 生理学 / 神経科学 / シグナル伝達 / 生物時計 / 生物発光 |
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| Research Abstract |
本研究は、時計遺伝子や細胞内Ca^<2+>レベルの長期連続モニター系を用いて中枢時計である視交叉上核(SCN)のサーカディアンリズム発振と各臓器組織に存在する末梢時計のリズム同調メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度は、時計遺伝子発現レポーターマウスの組織培養系を用い、中枢時計であるSCNと、末梢時計として肝臓とRat1線維芽細胞株の培養系を用い以下の3実験を行った。
1)中枢時計における振動発振とリズム同期メカニズム:時計遺伝子Per1プロモーター支配下にルシフェラーゼを発現するPer1-Lucマウスを用い、SCNを長期培養して蛋白合成阻害剤による発行停止とPer1リズム再開を解析した。Per1発光リズムは18時間以上のCHX投与で振動停止が認められたが、6時間のCHX投与後はリズムが二峰性となり、12時間投与ではピーク位相が分散した。CCDカメラを用いた一細胞レベル解析で、6時間のCHX投与では、SCN内に位相の異なる2群の細胞があることが分かった。
2)中枢時計の末梢時計への同調シグナルの検索:時計遺伝子Bmal1プロモーター支配下にルシフェラーゼを発現するPVBFマウスのスライス培養系を用い、肝臓が連続して安定したリズムを発振すること、培地交換で位相依存性のリズム変位を生じること、変位を生じる位相は中枢時計も末梢時計も一致していることを明らかにした。
3)株細胞の振動誘発系を用いた中枢時計への同調メカニズムの検討:Bmal1プロモーターをpGL3ベクターに挿入したコンストラクトを用い、安定発現Rat1細胞株を作成してCCDカメラにて単一細胞リズムを測定した。その結果、個々の細胞は安定したリズムを発振すること、デキサメサゾンはBmal1発現量を増大させると共に、O型位相反応を示して同期させることを明らかにした。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Maternal deprivation in neonatal rats alters the expression of circadian system under light-dark cycles and restricted daily feeding in adults.2005
Author(s)
Yoshihara, T., Otsuki, Y., Yamazaki, A., Honma, S., Yamasaki, Y., Honma, K
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Journal Title
Physiol.Behav. 85
Pages: 646-654
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[Journal Article] Maternal deprivation in neonatal rats of different conditions affects growth rate, circadian clock, and stress responsiveness differentially.2005
Author(s)
Yamazaki, A., Ohtsuki, Y., Yoshihara, T., Honma, S., Honma, K.
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Journal Title
Physiol.Behav 86
Pages: 136-144
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