概日時計中枢(視交叉上核)と末梢組織の相互作用による概日リズム同調機構の解析

通过生物钟中心（视交叉上核）与周围组织相互作用分析昼夜节律同步机制

• 批准号: 13041013
• 负责人: 程 肇
• 金额: $ 4.1万
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041013/
• 关键词: 時計遺伝子; Period 1; 視交叉上核; 遺伝子; 概日リズム

生物には概日リズムとよばれる、行動や生化学的活動を支配する24時間に近い周期を持つ活動リズムが見い出される。今まで個々の細胞の計時機能を簡便に同時測定する手段がなかったために、概日時計(中枢視交叉上核;SCN)と末梢、或いは時計細胞間の相互作用の解析がなされていなかった。哺乳類の時計遺伝子Per1の転写翻訳産物量は、マウスSCNで明暗及び恒暗条件下、明期で高く暗期に低い自律的な日周変動を示した。そこで、Per1の発現をin vivoでモニターするためにPer1::1uc融合遺伝子のトランスジェニックマウスを作製した。得られたPer1::1ucトランスジェニックマウスのSCNスライス培養系では、luciferase活性が約2ヶ月間約24時間の周期で発現振動した。また、いくつかの末梢組織(肝臓や筋肉)の培養系でもluciferase発現日周リズムは2-6周期保たれた。さらに、SCNと末梢組織の概日時計振動は、光同調過程において通常とは異なり脱同調し、いわゆる時差ぼけとはSCNと末梢組織での概日リズムの脱同調であることを明らかにした。そこで、この検出系を用いて、中枢と末梢の示す概日リズム間の相互作用に機能する分子の同定を進めている。また、SCN細胞間の相互作用のを解析するために、Per1::1uc動物のSCNスライス培養に対する、顕微鏡及びCCDカメラを用いた二次元計時的発光モニター系を開発することができた。現在、一細胞レベルでの解像度を有するこのシステムを用いて、概日リズム形成並びに同調に寄与するSCNの機能的解剖を行っている。

Biological, behavioral, and biochemical activities are controlled over a 24-hour period. The timing function of each cell is measured simultaneously by simple and convenient means. The interaction between cells in the central suprachiasmatic nucleus (SCN) and peripheral or central chronometers is analyzed. Mammals 'time-dependent gene Per1's production is shown in light and dark conditions, light and dark periods, and light and dark periods. Per1::1uc fusion gene is produced in vivo. In the SCN culture system, the activity of luciferase was found to be vibrating in a period of about 24 hours over a period of about 2 months. The culture system of peripheral tissue (liver muscle) was developed with 2-6 cycles of luciferase production. The time scale of SCN and terminal tissues is usually different from that of optical coherence. The molecular identity of the interaction between the central and terminal systems Analysis of SCN cell-cell interactions in animal SCN cultures using microscopes and CCD cameras At present, the resolution of a cell cycle has been determined by the use of the system, the formation of the system, and the functional anatomy of the SCN.

项目成果

Kojima, S., Hirose, M., Tokunaga, K., Sakaki, Y., Tei, H.: "Structural and functional analysis of 3'-untranslated region of mouse Period1 mRNA"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 301. 1-7 (2003)

Kojima, S.、Hirose, M.、Tokunaga, K.、Sakaki, Y.、Tei, H.：“小鼠Period1 mRNA 3-非翻译区的结构和功能分析”Biochem.Biophys.Res.Commun..

Stokkan K-A., Yamazaki S., Tei H., Sakaki Y, Menaker M.: "Entrainment of the Circadian Clock in the Liver by Feeding"Science. 291. 490-493 (2001)

Stokkan K-A.、Yamazaki S.、Tei H.、Sakaki Y、Menaker M.：“通过喂养对肝脏生物钟的影响”科学。

Abe M, Herzog ED, Yamazaki S, Straume M, Tei H. Sakaki Y, Menaker M, Block GD: "Circadian rhythms in isolated brain region"J. Neuroscience. 22. 350-356 (2002)

Abe M、Herzog ED、Yamazaki S、Straume M、Tei H. Sakaki Y、Menaker M、Block GD：“孤立大脑区域的昼夜节律”J。

Yamazaki S, Straume M, Tei H, Sakaki Y, Menaker M, Block GD: "Effects of aging on the circadian rhythms of central and peripheral mammalian clocks"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 10801-10806 (2002)

Yamazaki S、Straume M、Tei H、Sakaki Y、Menaker M、Block GD：“衰老对哺乳动物中枢和外周生物钟昼夜节律的影响”Proc。

Constance CM, Green CB, Tei H, Block GD: "Bulla gouldiana period exhibits unique regulation at the mRNA and protein levels"J. Biol. Rhythms. 17. 413-427 (2002)

Constance CM、Green CB、Tei H、Block GD：“Bulla gouldiana 时期在 mRNA 和蛋白质水平上表现出独特的调节”J.