哺乳類生物時計における光同調の分子機序に関与する新規遺伝子の同定

哺乳动物生物钟光夹带分子机制中涉及的新基因的鉴定

• 批准号: 13770033
• 负责人: 西村 正高
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-13770033/
• 关键词: 時計遺伝子; 体内時計; 概日リズム

平成14年度までに、ディファレンシァルディスプレイ法を用いて新たに得られたものおよび既に報告されているものを含むマウスの海馬におけるLTP関連遺伝子十数種について、まずRNAプローブを作成した。それらを用いて、恒常暗の条件下で飼育したマウスに対して主観的暗期(夜)に光を30分間照射後採取した脳組織を用いてin situハイブリダイゼーションを行った。光照射無しの場合と比較して、視交叉上核(SCN)での発現誘導が見られるか否かを検索した結果、未知の遺伝子を含むいくつかの遺伝子で著明に発現が誘導された。その内、既知の遺伝子の一つで、強い発現誘導が見られたArc/Arg3.1について詳しい解析を行った。本年度は平成14年度までに行っていたArcについてのSCNにおけるmRNAレベル、蛋白レベルの発現変動の解析に加え、Confocalレーザー顕微鏡を用いたSCN神経細胞内でのARC蛋白の局在の解析を行った。この結果、光刺激により誘導されたARCはSCN神経細胞の核や細胞質やだけでなく神経の大小の突起にも局在することが示された。このことは光刺激後のSCNにおいても、神経の可塑的な変化が起こつていることを示唆した(Nishimura et al. 2003)。本年度はSCNでの誘導がみられたその他のいくつかの遺伝子についても発現の解析を行った。その内、ania-4についてはmRNAレベルの詳しい発現解析を行った。Ania-4はdoubelecortin-like kinaseのshort formで海馬や線条体への薬物投与による誘導が知られている。今回の解析の結果、DD, LD条件下で共にSCNにおいて弱い発現を示したが発現量の日内変動はみられなかった。CT16における30分間の光誘導では光刺激後90分後をピークとするゆるやかな誘導パターンを示した。またCT0,4,8では光照射による誘導はみられなかったがCT12,16,20では誘導がみられた。この結果は現在投稿準備中である。今回の研究でSCNへの光刺激によって多くの遺伝子が誘導されることが明らかになったが、多様な機能を持つそれらの遺伝子が生物時計のリセットにどう関与しているかはさらなる検討が必要である.

In 2014, the LTP related gene was developed by using the new method, including the LTP related gene in hippocampus. In the dark, in the dark. Light irradiation does not occur in the case of comparison, suprachiasmatic nucleus (SCN) is induced to occur in the case of detection, unknown genetic elements are included in the case of detection, and obvious genetic elements are induced in the case of detection. Inherent, known heritage, strong occurrence induction, see Arc/Arg3.1, detail analysis This year, the analysis of mRNA and protein expression in SCN cells was carried out by using microscopes. The results showed that the ARC was induced by light and the nucleus and cytoplasm of SCN cells were increased. This phenomenon is reflected in the changes in SCN and neuroplasticity after photostimulation (Nishimura et al. 2003). This year, SCN's induction and analysis of other factors were carried out. Within the company, ania-4 is conducting detailed analysis of the mRNA events. Ania-4 is a double-belecortin-like kinase in short form, and the hippocampus is a synaptic system. The results of this analysis show that the SCN is weak under DD and LD conditions, and the daily variation of SCN is weak under DD and LD conditions. CT16:30 pm Photoinduction 90 min after photostimulation CT0,4,8 are induced by light irradiation, CT12,16,20 are induced by light irradiation. The results are now being prepared for submission. In this paper, we study the photostimulation of SCN and the induction of multiple genes.

项目成果

西村正高 他: "哺乳類概日リズムの分子生物学"分子精神医学. 1(5). 437-443 (2001)

Masataka Nishimura 等：“哺乳动物昼夜节律的分子生物学”分子精神病学 1(5) (2001)。

Nishimura M.et al.: "The activity-regulated cytoskeleton-associated (Arc) gene is a new light-inducible early gene in the mouse suprachiasmatic nucleus"Neuroscience. 116/4. 1141-1147 (2003)

Nishimura M.等人：“活性调节的细胞骨架相关（Arc）基因是小鼠视交叉上核中的一种新的光诱导早期基因”神经科学。

西村正高 他: "脳・神経研究 先端バイオ研究の進め方"羊土社. 6 (2001)

Masataka Nishimura 等人：“脑/神经研究：如何推进高级生物学研究”Yodosha 6 (2001)。

Ishida Y. et al.: "Constitutive expression and delayed light response of casein kinase I epsilon and I delta mRNAs in the mouse suprachiasmatic nucleus"J Neurosci Res.. 64(6). 612-616 (2001)

Ishida Y. 等人：“小鼠视交叉上核中酪蛋白激酶 I epsilon 和 I delta mRNA 的组成型表达和延迟光反应”J Neurosci Res. 64(6)。

Taguchi K. et al.: "Different circadian expression profiles of clock genes in the mouse suprachiasmatic nucleus"Biomed Res.. 22(3). 125-131 (2001)

Taguchi K.等人：“小鼠视交叉上核中时钟基因的不同昼夜节律表达谱”Biomed Res.. 22(3)。