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概日時計の環境サイクルへの同調における細胞内及び細胞間シグナル伝達機構

将生物钟引入环境周期的细胞内和细胞间信号传导机制

基本信息

批准号：
01J08519
负责人：
守屋孝洋
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagasaki University (2002)Waseda University (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08519/
关键词：
体内時計時計遺伝子視交叉上核レポーター遺伝子

项目摘要

24時間の生体リズムを作り出す体内時計は、視床下部の視交叉上核(SCN)に存在しており、その1つ1つの神経細胞内ではんPeriod (Per)遺伝子などの時計関連遺伝子が形成する転写-翻訳のネガティブフィードバックループが展開され、概日リズムを生み出していることがわかってきた。体内時計は同調機構によって自身の周期を外界の環境サイクルに同期しているが、この同調の仕組みについては明らかになっていない。そこで時計関連遺伝子の中でも光によって誘導されるPer遺伝子に着目して研究を行った。昨年度の研究では、Per1:ルシフェラーゼトランスジェニックマウスの脳薄切片を用い、グルタミン酸受容体の1つであるNMDA受容体が一過的なPer遺伝子の転写発現を誘導し、光同調シグナルを中継していることを明らかにした。しかしながら、網膜から視交叉上核にいたる神経終末からはグルタミン酸のほかにもニューロペプチドであるPACAPなども存在し、さらに中脳からのセロトニン神経も投射している。そこで視交叉上核のPer遺伝子の発現レベルと行動リズムの活動開始位相を指標にしてこれら伝達物質の作用を調べた。その結果、PACAPは濃度依存的に視交叉上核のPer遺伝子発現を上昇させ、その作用は行動リズムの位相後退作用と相関していた。これらの作用はNMDA受容体アンタゴニストで拮抗されたことから、グルタミン酸シグナルとPACAPシグナルが協調しあって時計遺伝子の発現とそれに続く位相リセットを惹起しているといえる。さらにセロトニン作動薬が光による時計遺伝子の発現を時間的に延長させることにより、同調を調節することも明らかになった。これらの研究は体内時計の同調が複数の神経伝達物質の協調作用によってなされており、Per遺伝子の時間的発現変化がこれら作用の共通機構として関与していることを示唆するものである。

24. The biological time sequence is produced in vivo, and the suprachiasmatic nucleus (SCN) in the lower part of the optic bed exists in the brain cell. The time sequence is related to the formation of the time sequence in the brain cell. In vivo, the synchronization mechanism of the internal clock is controlled by the external environment, and the synchronization mechanism is controlled by the external environment. The research on the relationship between time and environment is carried out in the light of the research on the relationship between time and environment. In the last year's study, the expression of Per gene in NMDA receptor was induced and photoinduced in thin sections of NMDA receptor. PACAP is a neurotransmitter that is capable of transmitting signals to and from the optic chiasmatic nucleus. The first phase of activity in the nucleus of the optic chiasma is the index of the action of the substance. The results show that PACAP has a concentration-dependent increase in the occurrence of pergen in the optic chiasma, and a concentration-dependent decrease in the phase of action. The effect of NMDA receptor on PACAP is to coordinate the occurrence of NMDA receptor with the occurrence of NMDA receptor. The time of occurrence of the photon is prolonged by the action of the photon and the resonance is regulated by the photon. This study focuses on the coordination of multiple neurotransmitters in vivo, and the development of a common mechanism for the occurrence of neurotransmitters in vivo.