Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice.
Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice.
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DOI：
10.1038/nature20142
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发表时间：
2016-11-17
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Yanagisawa M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Funato H;Miyoshi C;Fujiyama T;Kanda T;Sato M;Wang Z;Ma J;Nakane S;Tomita J;Ikkyu A;Kakizaki M;Hotta-Hirashima N;Kanno S;Komiya H;Asano F;Honda T;Kim SJ;Harano K;Muramoto H;Yonezawa T;Mizuno S;Miyazaki S;Connor L;Kumar V;Miura I;Suzuki T;Watanabe A;Abe M;Sugiyama F;Takahashi S;Sakimura K;Hayashi Y;Liu Q;Kume K;Wakana S;Takahashi JS;Yanagisawa M
睡眠是一种从无脊椎动物到脊椎动物的保守行为，并以稳态方式受到严格调节。决定快速眼动睡眠（REMS）和非快速眼动睡眠（NREMS）的分子和细胞机制仍然未知。在这里，我们确定了两个显性突变影响睡眠/觉醒通过脑电图/肌电图为基础的随机诱变小鼠筛选。Sik 3蛋白激酶基因的剪接突变导致总觉醒时间的显著减少，这是由于固有睡眠需求的增加。睡眠剥夺影响激酶的调节位点磷酸化。Sik 3同源基因也调节果蝇和蛔虫的睡眠。漏阳离子通道NALCN的错义突变减少了REMS的总量和发作持续时间，显然是通过增加REMS抑制神经元的兴奋性。我们的研究结果证实了正向遗传方法在小鼠睡眠行为中的实用性，证明了SIK 3和NALCN分别在调节NREMS和REMS的量中的作用。
Sleep is a behavior conserved from invertebrates to vertebrates, and tightly regulated in a homeostatic manner. The molecular and cellular mechanism determining the amount of rapid eye movement sleep (REMS) and non-REMS (NREMS) remains unknown. Here we identified two dominant mutations affecting sleep/wakefulness through an electroencephalogram/electromyogram-based screening of randomly mutagenized mice. A splicing mutation of the Sik3 protein kinase gene causes a profound decrease in total wake time, due to an increase in inherent sleep need. Sleep deprivation affects regulatory-site phosphorylation of the kinase. Sik3 orthologues regulate sleep also in fruit flies and roundworms. A missense mutation of the leak cation channel NALCN reduces the total amount and episode duration of REMS, apparently by increasing the excitability of REMS-inhibiting neurons. Our results substantiate the utility of forward genetic approach for sleep behaviors in mice, demonstrating the role of SIK3 and NALCN in regulating the amount of NREMS and REMS, respectively.
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影响因子：
64.8
作者：
Raizen, David M.;Zimmerman, John E.;Pack, Allan I.
通讯作者：
Pack, Allan I.
影响因子：
5.4
作者：
Katoh, Yoshiko;Takemori, Hiroshi;Okamoto, Mitsuhiro
通讯作者：
Okamoto, Mitsuhiro
肽神经递质激活 NALCN 和 UNC-80 的阳离子通道复合物。
影响因子：
64.8
作者：
Lu, Boxun;Su, Yanhua;Das, Sudipto;Wang, Haikun;Wang, Yan;Liu, Jin;Ren, Dejian
通讯作者：
Ren, Dejian
影响因子：
4.5
作者：
Joiner WJ;Friedman EB;Hung HT;Koh K;Sowcik M;Sehgal A;Kelz MB
通讯作者：
Kelz MB
影响因子：
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作者：
Adamantidis, Antoine R.;Zhang, Feng;De Lecea, Luis
通讯作者：
De Lecea, Luis