視交叉上核神経細胞におけるサーカディアンリズムの発現とPAS関連時計遺伝子

视交叉上核神经元昼夜节律及PAS相关时钟基因的表达

基本信息

批准号：
11233201
负责人：
本間研一
金额：
$ 33.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1.視交叉上核サーカディアンリズムの発現とPAS関連時計遺伝子の役割(1)恒常暗で行動リズムが消失するClock変異マウスの視交叉上核神経細胞の電気活動概日リズムを個別に測定し、個々のニューロンではリズムは消失せず、周期が延長していることを明らかにし、行動リズムの消失が細胞間コミュニケーションの不調によるものであることを明らかにした。(2)ラット生物時計の生後発育と母子同調のメカニズムを、仔ラット視交叉上核に発現する時計遺伝子、Per1とPer2を指標として解析した。その結果、幼弱ラットでは視交叉上核時計遺伝子が光以外の因子の調節を受けること、母ラットの授乳時刻が概日リズム位相の決定に重要であることが明らかになった。2.PAS関連時計遺伝子産物の代謝回転とフィードバック機構(1)分泌型および非分泌型ルシフェレースによる遺伝子発現の生物発光レポーターシステムを開発し、2つの異なる遺伝子発現を同時にリアルタイムで計測できることを理論的に確立した。(2)bHLH型転写調節因子をコードする新規時計遺伝子DEC1,DEC2を発見し、ラット視交叉上核で強く発現し、リズム変動していること、CLOCK/BMAL1によるPer遺伝子の転写促進作用を強く抑制すること、光に反応して転写が亢進することを明らかにした。3.サーカデイアンリズムの同調に於けるPAS関連時計遺伝子産物の役割(1)出生後1週間、母ラットを明期の12時間盲目仔ラットから隔離すると、仔ラットの行動リズム、視交叉上核の時計遺伝子発現リズムが逆転することを明らかにし、母子同調に視交叉上核の生物時計が関与していることを明らかにした。(2)行動量の減少、行動リズムの周期延長がみられるヒスタミン欠損マウスでは、視交叉上核のPer1,2,3発現リズムに変化はないが、大脳皮質や線条体の時計遺伝子リズムの振幅が著しく低下しており、行動リズムとの関係が示唆された。

1.视交叉上核昼夜节律的表达和PAS相关时钟基因的作用（1）我们单独测量了Clock突变小鼠视交叉上核神经元的昼夜节律电活动，他们发现在持续的黑暗中行为节律消失。神经元的节律并没有消失，但周期延长了，很明显，行为节律的丧失是由于细胞间通讯故障造成的。 (2)以幼鼠视交叉上核表达的时钟基因Per1和Per2为指标，分析大鼠生物钟的产后发育和母婴同步机制。结果表明，幼鼠的视交叉上核时钟基因受光以外的因素调节，并且母亲的喂食时间对于确定昼夜节律阶段很重要。 2. PAS相关时钟基因产物的周转和反馈机制（1）我们开发了一种利用分泌型和非分泌型荧光素酶进行基因表达的生物发光报告系统，并从理论上证明了可以同时测量两个不同基因的表达。实时成立。 (2)我们发现了编码bHLH型转录调节因子的新型时钟基因DEC1和DEC2，并发现它们在大鼠视交叉上核中强烈表达，表现出节律性波动，并且CLOCK/BMAL1强烈促进Per基因的转录。结果表明，转录受到抑制，而转录对光的响应得到增强。 3. PAS相关时钟基因产物在昼夜节律调控中的作用 (1) 将母鼠与出生后1周内光照期间失明12小时的幼鼠隔离，幼鼠的行为节律和行为节律发生变化。视交叉上的变化我们揭示了核时钟基因表达节律发生了逆转，并揭示了视交叉上核中的生物钟参与了母婴同步。 (2)在组胺缺乏的小鼠中，表现出活动减少和行为节律延长，视交叉上核中的Per1、2、3表达节律没有变化，但大脑皮层和纹状体中的时钟基因节律发生变化。振幅显着下降，表明与行为节律有关。