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形成機構の解析

通过生物钟中心（视交叉上核）与周围组织的相互作用分析昼夜节律形成机制

• 批准号: 12053220
• 负责人: 程 肇
• 金额: $ 1.86万
• 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 (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12053220/
• 关键词: Period1; 時計遺伝子; 視交叉上核

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。我々の単離した哺乳類の時計遺伝子Per1の転写翻訳産物量は、概日時計中枢である視交叉上核(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。また、幾つかの末梢組織においてもその発現は約6-12時間遅れた位相で振動した。これらの結果は、Per1の発現量の経時変化を、中枢と末梢組織それぞれの計時情報の指標として用い得ることを示す。そこで、Per1::luc融合遺伝子のトランスジェニック動物を作製した。得られたPer1::lucトランスジェニック動物のSCNスライス培養系では、luciferase活性が約1ヶ月間行動リズムと同じ約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。そこで、SCNと末梢組織の相互作用を調べるために、まず明暗条件飼育下Per1::lucトランスジェニックマウスの光サイクル位相を6時間前進または後退させた。すると、SCNのluciferase発現リズムは早くも1日後に新しい光サイクル条件に同調することができた。しかし、末梢組織でのluciferase発現リズム及び行動リズムは、位相同調の完了に約3-6日間を要した。即ち、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が判明した。さらに、給餌を齧歯類の休息期である明期に制限することより、やはりSCNと末梢組織の概日リズムが脱同調されることを見出した。

Biological, behavioral, and biochemical activities are controlled over a 24-hour period. In mammals, the amount of time spent on Per1 was measured in the suprachiasmatic nucleus (SCN) during light and dark conditions, during light and dark periods, and during low self-regulation. It takes about 6-12 days for the terminal tissues to appear in the vibration phase. The results are as follows: the time variation of Per1's occurrence, the index of central and peripheral tissues, and the time variation of Per1's occurrence.そこで、Per1::luc融合遗伝子のトランスジェニック动物を作制した。In the SCN culture system of animals, the activity of luciferase was about 1 month and the vibration occurred in the same period of about 24 days. The culture system of peripheral tissue (liver muscle) was developed with 2-6 cycles of luciferase production. The interaction between SCN and peripheral tissues was modulated under light and dark conditions. The expression of SCN's luciferase was detected one day later. In addition, it is necessary to complete the same regulation in 3-6 days after the end of the day That is, SCN and terminal tissues are generally time-dependent vibration and optical coherence processes, which are usually different from each other. In addition to the above, the author also pointed out that there was no obvious difference between the two groups.

项目成果

Yamazaki, S., Numano, R., Abe, M., Hida, A., Takahashi, R., Ueda, M., Block, G.D., Sakaki, Y., Menaker, M.and Tei, H.: "Resetting Central and Peripheral Circadian Oscillators in Transgenic Rats."Science. 288. 682-685 (2000)

Yamazaki, S.、Numano, R.、Abe, M.、Hida, A.、Takahashi, R.、Ueda, M.、Block, G.D.、Sakaki, Y.、Menaker, M. 和 Tei, H.：“

Hida, A., Koike, N., Hirose, M., Hattori, M., Sakaki, Y.and Tei, H.: "The human and mouse Period1 genes : five well-conserved E-boxes additively contribute to the enhancement of mPer1 transcription."Genomics. 65. 224-233 (2000)

Hida, A.、Koike, N.、Hirose, M.、Hattori, M.、Sakaki, Y. 和 Tei, H.：“人类和小鼠的 period1 基因：五个保守的 E 盒额外有助于增强

Stokkan K-A.,Yamazaki S.,Tei H.,Sakaki Y.,and 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. 和 Menaker M.：“通过喂养对肝脏昼夜节律时钟的影响。”科学。