脳に存在する生物時計のリアルタイム追跡とプローブ探索

大脑生物钟的实时跟踪和探针搜索

基本信息

批准号：
09273212
负责人：
岡野俊行
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【1】松果体細胞内の時刻情報をinvivoで可視化するために、ニワトリ松果体細胞を光受容能と時計発振機能を保持したまま分散培養するための条件を決定した。次に、顕微鏡下において連続的に灌流培養しながら個々の松果体細胞を赤外カメラで観察するシステムを完成した。これと並行して、時刻検出のためのプローブ分子の選択・設計へ向け、ニワトリ松果体細胞における光情報伝達経路を解析した。その結果、松果体に存在する桿体型トランスデューシン(Gt_1α)およびG_<11>αの全一次構造を決定することができた。さらに、これら2種類のG蛋白質が松果体外節において光受容蛋白質ピノプシンと共存することを明らかにした。【2】脊椎動物の脳深部(外側中隔、視床下部)には、光周性にかかわる光受容体があると推定されるが、細胞さえ同定されていない。これらの細胞において、時刻や日照時間がどのような形で情報化されているかを探り、その情報をin vivoで経時的に検出したい。そこでまず、脳深部の光受容蛋白質としては初めて、ヒキガエルとハトの脳深部に存在する光受容蛋白質を同定し、その一次構造を明らかにした。ヒキガエル脳深部光受容蛋白質は、松果体特異的光受容蛋白質ピノプシンと高いアミノ酸一致度を示した。一方、ハト脳深部の光受容蛋白質は、網膜のロドプシンと全く同一の分子であった。さらに、これら2種類の光受容蛋白質を特異的に認識する抗体を作成し免疫組織化学的解析を行った結果、ヒキガエル視床下部とハト外側中隔の脳脊髄液接触ニューロンがそれぞれ染色された。

该研究是根据申请表中列出的研究实施计划进行的，并获得了以下发现。 [1]为了在体内可视化松果细胞内的时间信息，确定了鸡松果细胞分散培养的条件，同时确定了其感受能力和时钟振荡功能。接下来，完成了一个系统，以观察单个松果体用红外摄像机观察，同时在显微镜下连续灌注培养物。同时，分析了鸡松果细胞中的光传递途径，以选择和设计探针分子以进行时间检测。结果，可以确定松果体中存在的棒状透明蛋白（GT_1α）和G_ <11>α的总主要结构。此外，揭示了这两种类型的G蛋白与光感受器蛋白pinopsin在外部片段中共存。 [2]假定在脊椎动物深脑（侧隔，下丘脑）的光周期特性中涉及光感受器，但尚未鉴定出细胞。我们想研究这些细胞中的时间和阳光时代的信息，并在体内检测到这些信息。首先，我们首次确定了在蟾蜍和鸽子深脑中发现的感光蛋白，并揭示了这些蛋白质的主要结构。蟾蜍的深脑光感受器蛋白显示出高氨基酸与松果体特异性光感受器蛋白pinopsin的一致性。另一方面，鸽子深脑中的感光蛋白是一种与视网膜中的若愿蛋白完全相同的分子。此外，制备了特异性识别这两种类型的感光蛋白的抗体并进行了免疫组织化学分析，并染色了蟾蜍下丘脑中的脑脊液接触神经元和鸽子的侧面隔膜。