New Aspects of Sleep-Wake Regulation of Drosophila

果蝇睡眠觉醒调节的新方面

基本信息

批准号：
21H02529
负责人：
粂和彦
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

睡眠は、身近な現象だが、現在でも謎が多い。本研究課題は、種を超えて進化的に保存されている睡眠という生命現象の制御機構と生理的意義の解明を目指して、研究代表者が20年前からパイオニアとして世界をリードしてきたショウジョウバエをモデル生物とする睡眠研究を継続的に発展させるものである。ショウジョウバエは、100年以上にわたり遺伝学のモデル生物して使われ、概日周期行動の分子機構の解明などに用いられるが、睡眠の制御遺伝子も哺乳類と共通するものが多い。今期の研究では、[1]覚醒の制御回路、[2]覚醒と概日周期との関係、[3]覚醒と睡眠の恒常性の関係に焦点をあてた研究を進めている。2022年度は、本課題の２年目にあたり、昨年度から継続して発展させた研究の成果を、以下の内容の３報の論文として発表した。１．昨年度に解明したT1ドーパミン神経回路の出力先が覚醒制御を行う中心複合体の扇状体からの出力回路に解剖学的にも機能的にも接続することを証明して、新規の覚醒制御回路の全体像を確立させた。２．概日周期制御を行う時計細胞に発現するインスリン受容体のシグナルが、睡眠制御に加えて、概日周期の振幅と周期長を調節することを解明した。３．哺乳類で睡眠欲求指標リン酸化タンパク質と命名された遺伝子群のショウジョウバエの相同遺伝子52個の機能スクリーニングにより発見した新規の睡眠関連遺伝子rgdBがキノコ体を介して睡眠覚醒制御を行うことを解明した。さらに、この遺伝子以外にも、複数の新規睡眠関連遺伝子について、詳細な機能解析を進めた。特に睡眠の恒常性に関与すると考えられる遺伝子について、学会で発表した。今後、睡眠制御回路と関連する遺伝子機能の解明を続ける。

睡眠是一个熟悉的现象，但仍然有很多谜。该研究主题是使用果蝇（Drotosophila）不断进行睡眠研究，果蝇是一种模型生物体，一直是世界领导者20年的先驱，目的是阐明睡眠生物学现象的机制和生理意义，这是整个物种的进化保留的。果蝇是遗传学的模型生物已有100多年的历史，已被用来阐明昼夜节律循环行为的分子机制，但许多睡眠调节基因也共享哺乳动物的睡眠控制。本赛季的研究重点是[1]觉醒的控制电路，[2]觉醒与昼夜节律之间的关系以及[3]觉醒与睡眠体内平衡之间的关系。在2022年，这项作业的第二年出版了，自去年以来，该研究的结果一直在发表以下内容以来的三篇论文中发表。 1。我们通过证明我们去年发现的T1多巴胺神经电路的输出目的地在解剖和功能上连接到控制觉醒的中央综合风扇上与输出电路的连接。 2。我们已经阐明了控制昼夜节律周期的时钟细胞中表达的胰岛素受体信号，除了睡眠控制外，还调节了昼夜节律周期的振幅和周期长度。 3。我们已经阐明了一种新型与睡眠相关的基因RGDB通过果蝇中的52个同源基因的功能筛选发现，这是一组名为“睡眠”指数的基因，在哺乳动物的哺乳动物中，可以调节睡眠的睡眠。除此基因外，还对多个新型睡眠相关基因进行了详细的功能分析。会议提出了一个特别认为与睡眠体内平衡有关的基因。将来，我们将继续阐明睡眠控制电路和相关基因功能。