時計システムがいかにして脳高次機能を制御するか

时钟系统如何控制高级大脑功能

• 批准号: 20657026
• 负责人: 清水 貴美子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20657026/
• 关键词: 概日リズム; 記憶; 情動; SCOP; K-Ras; 新奇物体認識テスト; 海馬; 惰動; 扁桃体

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。1.前年までの成果より、主観的夜に長期記憶形成効率がよく、主観的昼に効率が悪くなる結果が得られていた。この長期記憶形成の時刻依存的変化におけるSCOPの機能を具体的に示すため、レンチウイルスを用いて海馬CA1領域特異的にSCOPのノックダウンをおこなった。正常マウスにおいて長期記憶効率が良い主観的暗期に、記憶効率の測定をおこなうと、SCOPノックダウンマウスの長期記憶効率は顕著に減少した。SCOPノックダウンマウスの短期記憶形成効率は時刻に関わらず正常に形成される。以上のことから、記憶を長時間保持するための固定化に関わる経路に、SCOPが時刻依存的に関与していることが考えられた。また、海馬のSCOP蛋白質量は主観的暗期に高く、K-Rasとの結合がおこなわれる膜Raftsに注目すると、SCOP量の時刻依存的な変化は非常に顕著であった。以上のことからSCOP蛋白質量の時刻依存的な変化が、K-Rasを介して長期記憶の効率を調節していると考えられる。2.概日時計からのリズムのアウトプットとSCOPとの関わりを探索するため、培養細胞内のSCOPをノックダウンし、細胞が持つリズムへの影響を、レポーター遺伝子を用いて検討した。SCOPノックダウンにより、細胞の概日リズムの振幅は小さくなり、また周期は長くなる傾向が見られた。SCOPが概日リズムのアウトプットにおいてリズムの増幅効果を持つこととリズム周期の調整に効果を持つことを見出した。3.SCOP過剰発現マウスの不安様行動を測定した。過剰発現マウスでは野生型に比べ不安様行動が大きい傾向がみられた。ただし、実験の性格上個体差が大きく、例数の追加と、ノックダウンやノックアウトマウスを用いて更なる実験検討が必要である。

本研究按照资助申请中所述的研究实施计划进行，取得了以下成果。 1.截至上一年的结果表明，主观夜间的长期记忆形成效率较高，主观白天的效率较低。为了具体证明 SCOP 在长期记忆形成的这种时间依赖性变化中的功能，我们使用慢病毒特异性敲低海马 CA1 区的 SCOP。在主观黑暗期测量记忆效率时，当正常小鼠的长期记忆效率良好时，SCOP敲低小鼠的长期记忆效率显着降低。无论一天中的什么时间，SCOP 敲除小鼠的短期记忆形成效率都是正常的。基于上述，认为SCOP以时间依赖性方式参与了涉及长期记忆保留巩固的途径。此外，在主观黑暗期，海马中SCOP蛋白的量很高，当关注与K-Ras发生结合的膜筏时，SCOP量随时间的变化非常显着。这些结果表明，SCOP 蛋白水平的时间依赖性变化通过 K-Ras 调节长期记忆的效率。 2.为了探讨生物钟的节律输出与SCOP之间的关系，我们在培养细胞中敲除SCOP，并使用报告基因检查其对细胞节律的影响。 SCOP 敲低降低了细胞昼夜节律的幅度，并倾向于延长周期。我们发现SCOP对昼夜节律输出具有节律放大作用，可有效调节节律周期。 3.测量SCOP过表达小鼠的焦虑样行为。过度表达的小鼠往往比野生型小鼠表现出更大的焦虑样行为。但由于实验的性质，存在较大的个体差异，需要增加样本数量并利用击倒和基因敲除小鼠进行进一步的实验研究。

项目成果

Approach for photic entrainment mechanism of circadian clock via SCOP related signaling

通过 SCOP 相关信号研究生物钟的光夹带机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Miya;K.;Inoue;R.;Takata;Y.;Abe;M.;Natsume;R.;Sakimura;K.;Hongou;K.;Miyawaki;T.;Mori;H.;小林洋大;森寿;小林大起;Mori H.;清水貴美子
• 通讯作者: 清水貴美子

K-Ras制御因子SCOPとその長期記憶形成への関与

K-Ras 调节因子 SCOP 及其参与长期记忆形成

• 发表时间: 2008
• 作者: Foyer;Zhang (eds. );清水貴美子;清水貴美子;小林洋大;清水貴美子
• 通讯作者: 清水貴美子

概日時計が長期記憶形成を制御する神経システムへの分子的アプローチ

神经系统的分子方法，其中生物钟控制长期记忆的形成

• 发表时间: 2008
• 作者: 村上緑;神山勉;小林洋大
• 通讯作者: 小林洋大

K-Ras制御因子SCOPを中心にみた記憶形成のサーカディアン制御機構

以K-Ras调节因子SCOP为中心的记忆形成昼夜节律控制机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Foyer;Zhang (eds. );清水貴美子
• 通讯作者: 清水貴美子

Approach for oscillator mechanism of circadian clock in fibroblasts by knockdown of SCOP

通过敲低 SCOP 探讨成纤维细胞生物钟振荡机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Miya;K.;Inoue;R.;Takata;Y.;Abe;M.;Natsume;R.;Sakimura;K.;Hongou;K.;Miyawaki;T.;Mori;H.;小林洋大;森寿;小林大起
• 通讯作者: 小林大起