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行動リズムを支配する時計機構:中枢覚醒と多振動体同期の分子機構

控制行为节律的时钟机制：中枢唤醒和多振荡同步的分子机制

基本信息

批准号：
20019002
负责人：
本間さと
金额：
$ 6.14万
依托单位：
Hokkaido University
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20019002/
关键词：
神経科学生理学選伝子生体リズム発光レポーター遺伝子

项目摘要

中枢時計SCNから行動リズム発振機構への出力経路を明らかにする目的で、時計遺伝子per1発現とPER2蛋白を発光にてレポートするper1-lucトランスジェニックマウスとPER2::LUCノックインマウスを用い、2以下の2実験を行い、所定の成果を得た。1.活動開始と終了を制御する振動体の局在:明暗(LD)12:12h下で繁殖飼育したマウスをLD18:6の長日条件、又はLD6:18の短日条件に3週間以上暴露した後、SCNの水平断切片をルシフェリン含有培地にて培養し、1時間露光の連続発光イメージを5日間撮像した。ピクセル毎の位相マップを作成した結果、SCN前外側に点灯前からper1発現が上昇する細胞群の存在が分かり、最前部の細胞群のリズムとは180度の位相差があった。一方、長日下のPER2リズムには、SCN前後でper1同様の傾向はあったが、位相差は数時間であり、前SCNに夜明けのピークをもつ細胞群は存在しなかった。同一細胞が内因性リズム発振と環境応答で2つの分子ループを使い分けている可能性が示唆された。2.遺伝子発現in vivo計測と行動リズムを駆動する振動体の検索:光ファイバーを用い、無麻酔・無拘束状態でSCNからの発光活性を連続計測し、時計遺伝子発現と行動リズムを同一個体で比較した。連続暗黒で飼育中のマウスに30分の光照射にてリズムをシフトさせ、時計遺伝子発現と行動のリズム変位の移行期を比較したところ、SCNにも行動リズムに一致した移行期をもつ細胞群の存在が明らかとなり、行動を駆動する中枢がSCN内部にも存在する可能性が示唆された。また、発光活性と自発活動は短時間の変動を示し、相互相関では自発活動がper1-lucを6-8分先行していることが分かった。per1発現からルシフェラーゼ蛋白合成までには数時間の時間を要するので、この変化は活動に伴う血流変化、特に、酸素、ATP、基質の変動などの影響を反映していると考えられる。

The central time SCN activity training machine is responsible for demonstrating that the purpose of the exercise is clear, and that the per1 is responsible for the detection of PER2 protein. The results show that the results are satisfactory. The results are satisfactory. 1. After the start of the activity, the vibrator system was used to breed the incubator under 12 hours of light and shade (LD). After the long-day condition of LD18:6, and the short-day condition of LD6:18, after exposure for more than 3 days, the SCN horizontal section was cut off to contain a petri pot, and a 5-day snapshot was exposed for 1 time. The results show that there is a difference in the number of cells in the cell population before lighting the lamp in front of the SCN, and there is a difference in the phase difference of 180 degrees in the front part of the cell group. The results show that there is a difference in the number of cells in the cell population before lighting the lamp in front of the SCN. On the one hand, after a long period of time, the per1 before and after the SCN were in the same direction, the phase difference was different for several times, and there was a difference in the number of cells in the former SCN at night. In the same cell, the internal cause causes the vibration of the environment. 2. The molecular mechanism causes the possibility of division to indicate the possibility of failure. two。 The in vivo program is operated on the vibrator cable: the optical device is used, the SCN is free of restrictions, the optical activity link is calculated, and the time monitor is used in the same body. In the process of incubation, 30 minutes of light exposure is used to detect the possibility that there is a problem in the cell population of the cell population during the migration period, the possibility of the presence of cell population in the center of the SCN, and the possibility of failure in the center of SCN. The automatic activity of phosphor and photoluminescence activity will be displayed in a short time, and the per1-luc of each other will be checked at 6-8 points in advance. Per1 was used to determine the time frame of protein synthesis in response to blood flow changes, characteristics, acids, ATP, and basic enzyme activity in response to protein synthesis.