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。

睡眠是一种在动物中普遍认可的行为，但是确定睡眠量的设定点以及负责睡眠和觉醒之间切换的分子机制的机制尚不清楚。在这项研究中，研究人员分析了昏昏欲睡的突变小鼠和无梦突变小鼠，这些小鼠是使用随机点突变小鼠使用正向遗传方法建立的睡眠异常小鼠家族。在这些家族中已经发现了引起睡眠异常的基因突变，并且正在进行对昏昏欲睡和无梦的蛋白质的功能分析。关于困倦的基因，产生了多种抗体，这对于对野生型和突变体昏昏欲睡蛋白的功能分析至关重要，并且可以证实它们对在细胞和大脑中表达的困倦蛋白适当反应。正在制备表达野生型和突变体睡眠蛋白的载体，并且正在研究细胞水平的功能差异。我们目前正在开发昏昏欲睡的小鼠，以通过单个水平的昏昏欲睡基因分析睡眠控制，并且可以在财政年度开始对某些菌株的分析。尽管很难将无梦的基因克隆，但它成功地创建了野生型和突变的表达载体。细胞正在表达细胞，并正在研究功能。使用CRISPR方法的小鼠生产是为了分析突变体无梦基因的功能。我已经完成了所需的向量创建。我们将继续努力通过昏昏欲睡的基因阐明睡眠效果控制机制。