【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】16H04812 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生殖リズム / 体内時計 / 松果体 / 視床下部 / 月周リズム / 潮汐サイクル / 神経ホルモン / メラトニン / 脳・神経 / 潮汐リズム

【研究成果の概要】

クサフグの松果体では、約800個の遺伝子が約15時間周期で発現変動することが推定され、潮汐サイクルに同調する新規の体内時計の分子基盤情報が得られた。また、松果体から分泌されるメラトニンは、月明かりに応じて分泌量が変化し、生殖機能を調節する脳ホルモンの合成量を月齢に伴って調節することが示唆された。さらに野外調査の結果、クサフグの産卵リズムは生息場所の潮汐サイクルや雌雄によって異なることが明らかになった。

【研究の社会的意義】

生物はそれぞれの生息環境に合わせて繁殖戦略を発達させており、中でも多くの生物は独自の生殖リズムを持っている。生物リズムの調節において体内時計は重要な役割を持っているが、そのしくみは約24時間周期の概日時計ついて詳細なしくみが明らかになっているだけである。本研究では、浅海域や潮間帯に生息する多くの海洋生物が持つ月齢と潮汐サイクルに合わせた生殖リズムを調節する新規の体内時計の分子基盤を明らかにすると共に、その可塑性を見出した。本研究成果は、生物多様性を作り出すしくみの理解につながるものとして、その学術的また社会的意義は大きい。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)

【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】形態・構造

【研究領域課題番号】24570069 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 生殖リズム / クリプトクローム / メラトニン受容体 / 神経ホルモン / 松果体 / 視床下部 / 月周リズム / 間脳 / メラトニン / 時計遺伝子 / クサフグ / 体内時計

【研究成果の概要】

クサフグの15時間周期の新規体内時計の分子機構と発生過程におけるMelR遺伝子の発現リズムについて解析した。間脳で15時間周期の発現変動を示す遺伝子を網羅的に検索した結果、約220個の遺伝子が同定された。また、MelRプロモーター-EGFP DNAを受精卵に微量注射して発現を調べた結果、胚の体側部でEGFPが検出されたが、脳では検出されなかった。今後、解析個体を増やすなど検討を行う。さらに、間脳において、クリプトクローム、Kiss、GnIHの遺伝子発現が日周、概日及び月周変動することが明らかになった。孵化後3-4日の仔魚において、MelR遺伝子の発現量は日周変動をすることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)