【研究分野】応用分子細胞生物学

【研究領域課題番号】15H02488 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

概日時計 / 記憶想起 / 時計遺伝子 / 海馬 / cAMP / ドーパミン / 記憶固定化 / 脳疾患 / サーカディアンリズム / 生物時計 / BMAL1 / CREST / 脳・神経 / 記憶 / 神経科学 / 想起

【研究成果の概要】

時計遺伝子BMAL1のコンディショナル変異マウスを用いた解析から、BMAL1によって産生される海馬の時計機能が社会認知記憶及び恐怖条件づけ文脈記憶などの海馬依存性記憶想起を制御すること、さらに、記憶想起の効率が時間帯によって変化することが本研究によって初めて明らかとなった。この海馬時計による想起には神経伝達物質ドーパミンからドーパミン受容体D1/D5、そして、cAMP産生に至る情報伝達経路の活性化が必要であることも明らかにされ、記憶想起を担う分子機構も解明された。

【研究の社会的意義】

本研究から、思い出（想起）しやすい時間帯と、思い出しにくい時間帯があり、時計遺伝子BMAL1を中心とする体内時計がこの記憶想起を制御することが初めて明らかにされた。さらに、この記憶想起にはドーパミンによるcAMP情報伝達経路の活性化が必要とされる分子機構も明らかにされた。これまでに記憶想起の分子機構は明らかにされていなかったが、この記憶想起の分子機構に基づき、記憶想起改善の観点から、新たな認知症治療開発や、加齢に伴う認知機能低下の対策が進むと考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】33,540千円 (直接経費: 25,800千円、間接経費: 7,740千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】24227001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 網膜 / 光 / シグナル伝達 / サーカディアンリズム / 転写因子 / リン酸化 / ユビキチン / 体内時計 / シグナル・伝達 / 光生物 / 長期記憶 / 転写遺伝子 / 遺伝子改変マウス

【研究成果の概要】

体内時計は活動や代謝など様々な生理機能の日周リズムを生み出すと共に、光や食餌など環境・生体シグナルの変化に応答して翌日のサイクルを予知する。ほ乳類では視床下部に存在する中枢時計の上に高次の脳機能が発達した。本研究では体内時計の応答や発振の分子機構を探求し、さらに脳機能への時計出力の分子機構を探った。その結果、１）入力経路に関わる新たな分子群を発見した。２）記憶や情動などの脳機能を体内時計が制御していることを明らかにし、その鍵分子SCOPを同定した。さらに３）体内時計の振動因子としてFBXL3/21やADAR2など新しい分子群を同定し、時計発振における転写後・翻訳後修飾の重要性を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2012-10-26 - 2017-03-31

【配分額】217,360千円 (直接経費: 167,200千円、間接経費: 50,160千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】19107002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 視覚 / 光 / シグナル伝達 / サーカディアンリズム / 転写因子 / タンパク質リン酸化 / 松果体 / 網膜 / 視細胞 / 動物生理 / 化学 / 位相シフト / 視覚網膜 / 位相シフト制御 / TGF-β / 翻訳後修飾

【研究成果の概要】

本研究では、1)松果体と網膜の光受容ニューロンの特異性を規定する遺伝子ネットワーク、2)概日時計の位相制御機構、3)網膜光受容細胞の光応答特性、という3課題を設定し、動物光受容システムの統合的理解を目指した。その結果、1)松果体特異的な遺伝子発現を司る転写因子等を発見、2)概日時計の位相制御に関わる複数因子を同定して位相決定機構を解明、3)桿体と錐体の光応答特性の違いを生み出す分子機構を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2007 - 2011

【配分額】106,080千円 (直接経費: 81,600千円、間接経費: 24,480千円)