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：
26220207
负责人：
柳沢正史
金额：
$ 103万
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 (S)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-05-30 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1.リン酸化酵素SIK3の変異による睡眠量の増大と、明瞭な系統学的保存性。Sik3変異はエクソンをスキップするスプライス変異となる。スキップするエクソンがコードする52アミノ酸は脊椎動物間でよく保存されいる。この中には、ショウジョウバエや線虫でも保存されているPKAリン酸化部位が存在する。PKAリン酸化部位のセリンをアラニンに置換したSIK3を強制的に発現誘導させたところ、ショウジョウバエの睡眠様行動が延長した。2. CRISPR法を用いたNalcn遺伝子改変マウスの作成と解析。同定したNalcn遺伝子変異のレム睡眠異常への因果性を証明するため、CRISPR法を用いて、Dreamless変異マウスに見出された1塩基変異をNalcn遺伝子に導入した。その結果、Dreamless変異マウスのレム睡眠短縮を再現することができた。3. パッチクランプ法によるNalcn遺伝子変異神経の解析。Dreamless変異によるNALCN機能の変化を検討するために、野生型およびDreamless変異型のNALCNをHEK293細胞に発現させ、パッチクランプ法による電気生理学的な解析を行った。変異型NALCNは野生型に比べて顕著にイオン透過性が高まっていた。イオン選択性に乏しい点や膜電位非依存性である点については、野生型と同様であった。Dreamless変異マウス脳におけるレム睡眠制御神経の活動変化を明らかにすることが必須である。レム睡眠を抑制することが知られている中脳網様体のdeep mesencephalic nucleusをスライスパッチ法にて解析した。野生型に比べて、Dreamless変異マウスは記録中の平均膜電位が高く、発火頻度も高かった。レム睡眠エピソードの終止に関わる神経細胞群が過剰に活動するために、レム睡眠エピソードが短縮し、ひいては全レム睡眠時間が減少することを示唆している。

1。增加由于磷酸化酶SIK3突变和清晰的全身保护而增加睡眠。 SIK3突变是跳过外显子的剪接突变。由跳过的外显子编码的52个氨基酸在脊椎动物之间得到很好的保存。其中，即使用shoujo苍蝇和线虫，也有一个PKA磷酸化位点。用丙氨酸替换为PKA磷酸化位点的SIK3被强行诱导和诱导，并扩大了Shoujobais的睡眠样行为。 2。使用CRISPR方法创建和分析NALCN基因修饰小鼠。为了证明已鉴定出的NALCN基因突变对REM睡眠异常的结果，将在无梦突变小鼠中发现的1个碱基突变引入了NALCN基因。结果，复制了无梦突变小鼠的REM睡眠。 3。通过斑块夹法分析NALCN基因突变神经。为了检查由于无梦突变引起的NALCN功能的变化，在HEK293细胞中表达了野生和无梦的NALCN，并通过贴片夹方法进行了电生理分析。与野生型相比，突变类型NALCN具有显着的离子量化。它与野生型点相同，离子选择差，而不依赖于膜电位。至关重要的是要阐明无梦突变小鼠大脑中REM睡眠控制神经的变化。通过切成薄片的方法分析了深度脑核核，已知可以抑制REM睡眠的大脑网络。与野生型相比，无梦的突变小鼠在记录和点火频率中具有更高的平均膜电位。这表明REM睡眠发作减少了，所有REM睡眠时间都会减少，因为REM睡眠末端的神经细胞过多。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ランダム点突然変異マウスの肥満スクリーニングによるSim1遺伝子変異の同定

通过随机点突变小鼠肥胖筛查鉴定Sim1基因突变

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sugiyama M;Saijo H;Suenaga H;Mori Y;Hoshi K;Takato T;浅野冬樹　Mohammad Sarowar Hossain 藤山知之三好千香佐藤牧人一久綾管野里美堀田範子柿崎美代三浦郁生金田秀貴鈴木智広若菜茂晴船戸弘正柳沢正史
通讯作者：
浅野冬樹　Mohammad Sarowar Hossain 藤山知之三好千香佐藤牧人一久綾管野里美堀田範子柿崎美代三浦郁生金田秀貴鈴木智広若菜茂晴船戸弘正柳沢正史

神経科学と遺伝学の接点

神经科学与遗传学的交叉点

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiromasa Funato;Chika Miyoshi;Makito Sato;Aya Ikkyu;Noriko Hotta;Miyo Kakizaki;Satomi Kanno;Kanako Harano;Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Tomohiro Suzuki;Shigeraru Wakana;Masashi Yanagisawa;柳沢正史;柳沢正史;柳沢正史;柳沢正史;柳沢正史;船戸弘正　三好千香　佐藤牧人　一久綾　堀田範子　柿崎美代　管野里美　原野加奈子　浅野冬樹　藤山知之　鈴木智広　若菜茂晴　柳沢正史;柳沢正史;柳沢正史;柳沢正史
通讯作者：
柳沢正史

Distinct behaviors of excitatory and inhibitory neurons in the sleeping cortex.

睡眠皮质中兴奋性和抑制性神经元的独特行为。

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kanda T;Tsujino N;Ishii R;Nakatsuka D;Muramoto H;Kasagi Y;Ishikawa Y;Yanagisawa M.
通讯作者：
Yanagisawa M.

睡眠・覚醒の謎に挑む

挑战睡眠和觉醒的奥秘

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
柳沢正史
通讯作者：
柳沢正史

Timed Inhibition of Orexin System by Suvorexant Improved Sleep and Glucose Metabolism in Type 2 Diabetic db/db Mice.

DOI：
10.1210/en.2016-1404
发表时间：
2016-09
期刊：
Endocrinology
影响因子：
4.8
作者：
H. Tsuneki;K. Kon;Hisakatsu Ito;M. Yamazaki;Satoyuki Takahara;N. Toyooka;Y. Ishii;M. Sasahara;T. Wada;M. Yanagisawa;T. Sakurai;T. Sasaoka
通讯作者：
H. Tsuneki;K. Kon;Hisakatsu Ito;M. Yamazaki;Satoyuki Takahara;N. Toyooka;Y. Ishii;M. Sasahara;T. Wada;M. Yanagisawa;T. Sakurai;T. Sasaoka