微小神経核の網羅的RNA発現解析と機能的ノックダウンによる体内時計同調機構の解明

通过全面的RNA表达分析和微核功能敲低阐明生物钟同步机制

基本信息

批准号：
18790053
负责人：
新谷紀人
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者が作製したPACAP遺伝子の欠損マウス(PACAP-KO)では、概日リズム位相の前進性/後退性の光同調のうち、前者のみが障害されている。本研究では、このような興味深い表現型を示すPACAP-KOと各種先端技術の利用により"位相前進性光同調に特異的に関わる新規分子同定"を行い、その視交叉上核(SCN)での機能解析から、光同調の分子基盤解明を目指す。平成19年度は以下の成果を得た。1)PACAP-KOにおいて、光照射に伴う腎臓交感神経の活性化や血中コルチコステロン濃度の増加反応が消失すること、一方で血糖値の上昇は野生型マウスと同程度認められることを見出した。2)PACAP-KOのSCNでは、光照射に伴うc-Fos発現が野生型マウスと比較して減弱しており、またCREB発現がほぼ完全に消失することを明らかにした。1)、2)より、生体内のPACAPは、SCN内遺伝子の転写促進を介して特定の光誘発性生理機能変化に関与することを示唆した。3)初年度より行ってきたSCN特異的な網羅的遺伝子発現解析等を完了させ、位相前進性の光同調に関わる新規分子として、リポカリン型プロスタグランジンD_2合成酵素(L-PGDS)を同定した。4)SCNにおける光誘発性L-PGDS発現増加について、位相後退を誘導する光刺激条件では全く認められないこと、上述のようにPACAP-KOで位相前進性光同調障害が認められるような照度条件(20lx,30min)でのみ認められることなど、本分子の発現制御機構に関するいくつかの知見を得た。5)プロスタグランジンD_2のII型受容体(CRTH2)拮抗薬の投与により、PACAP-KOと同様の位相前進特異的な光同調障害が見られることを見出した。以上3)〜5)より、PACAP-L-PGDS-PGD_2-CRTH2シグナルが位相前進性の光同調に特異的に関わる新規シグナル経路である可能性を導き出した。

在主要研究者创建的 PACAP 基因缺陷小鼠（PACAP-KO）中，只有前者的昼夜节律阶段的渐进/后退光夹带受到损害。在这项研究中，我们将利用表现出如此有趣表型的PACAP-KO和各种尖端技术来“鉴定一种专门参与相位高级光学调谐的新分子”，并研究其在视交叉上核（SCN）中的作用我们的目标是通过功能分析阐明光学调谐的分子基础。 2007年度，我们取得了以下成果。 1)我们发现，在PACAP-KO中，肾交感神经的激活和光照射导致的血液皮质酮浓度的增加消失，而血糖水平的增加与野生型Ta小鼠相同。。 2)在PACAP-KO的SCN中，与野生型小鼠相比，光照射后的c-Fos表达减弱，并且CREB表达几乎完全消失。 1) 和 2) 表明体内 PACAP 通过促进 SCN 中基因的转录参与特定光诱导的生理功能变化。 3）我们完成了从第一年开始进行的全面的SCN特异性基因表达分析，并鉴定出脂质运载蛋白型前列腺素D_2合酶（L-PGDS）是参与相位渐进光学夹带的新分子。 4)关于光诱导的SCN中L-PGDS表达的增加，在诱导相位回归的光刺激条件下，以及如上所述，在PACAP中观察到相位超前光夹带障碍的照明条件下，根本没有观察到这种增加。 -KO。我们获得了关于该分子的表达控制机制的一些知识，例如它仅在（20 lx，30 分钟）下观察到。 5) 我们发现，给予前列腺素 D_2 II 型受体 (CRTH2) 拮抗剂会导致与 PACAP-KO 类似的相位提前特异性光诱导障碍。从上述3）到5），我们推导出PACAP-L-PGDS-PGD_2-CRTH2信号是专门涉及相位渐进光学调谐的新型信号路径的可能性。