フォワードジェネティクスで同定した新規睡眠制御遺伝子による睡眠覚醒制御機構の解明

通过正向遗传学鉴定的新型睡眠控制基因阐明睡眠-觉醒控制机制

基本信息

批准号：
26253015
负责人：
柳沢正史
金额：
$ 11.07万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26253015/
关键词：
睡眠ジェネティクス動物行動神経科学

项目摘要

睡眠は動物に普遍的に認められる行動であるが、睡眠量のセットポイントを決める仕組みや、睡眠と覚醒を切り替えを担う分子機構は不明である。本研究では、研究代表者らがランダム点突然変異マウスを用いたフォワード・ジェネティックスのアプローチにより樹立した睡眠異常マウス家系であるSleepy変異マウスおよびDreamless変異マウスの解析を行う。すでに、これらの家系で睡眠異常を引き起こす原因遺伝子変異を同定しており、Sleepy蛋白およびDreamless蛋白の機能解析を進めている。Sleepy遺伝子については、野生型および変異型Sleepy蛋白質の機能解析に欠かせない複数の抗体を作製し、細胞および脳に発現するSleepy蛋白質を適切に反応することを確認できた。野生型および変異型Sleep蛋白を発現するベクターを作成し細胞レベルでの機能の差異の有無を検討している。Sleepy遺伝子による睡眠制御を個体レベルで解析するためSleepy遺伝子改変マウスの作製を進めており、一部の系統については年度内に解析を始めることができる。Dreamless遺伝子についても、クローニングに難渋したものの野生型および変異型の発現ベクター作製に成功した。細胞に発現させて機能検討を進めている。変異型Dreamless遺伝子の機能解析のためにCRISPR法を用いたマウス作成を進めている。必要なベクター作成を終えることができた。今後も、Sleepy遺伝子およびDreamless遺伝子を通じた睡眠覚醒制御機構の解明を鋭意遂行する。

睡眠是动物普遍认可的行为，但决定睡眠量设定点的机制以及负责在睡眠和清醒之间切换的分子机制尚不清楚。在这项研究中，主要研究人员将分析困倦突变小鼠和无梦突变小鼠，它们是使用随机点突变小鼠通过正向遗传学方法建立的睡眠异常小鼠家族。我们已经确定了导致这些家庭睡眠异常的基因突变，并正在对困倦和无梦蛋白进行功能分析。关于 Sleepy 基因，我们创建了多种对野生型和突变型 Sleepy 蛋白进行功能分析所必需的抗体，并确认它们与细胞和大脑中表达的 Sleepy 蛋白发生适当的反应。我们创建了表达野生型和突变型睡眠蛋白的载体，并正在研究细胞水平上是否存在功能差异。为了在个体水平上分析 Sleepy 基因对睡眠的控制，我们正在继续创建 Sleepy 基因修饰小鼠，并且我们能够在本财年开始分析一些品系。对于Dreamless基因，虽然克隆很困难，但我们成功地创建了野生型和突变型的表达载体。我们目前正在通过在细胞中表达它来研究其功能。我们目前正在使用 CRISPR 方法培育小鼠，对突变的 Dreamless 基因进行功能分析。我能够完成创建必要的向量。我们将继续努力阐明通过Sleepy基因和Dreamless基因进行的睡眠-觉醒控制机制。