Substance of Study  ー研究内容ー


 

1. Course 研究方向

 も重要かつ有益と考える個体レベルの解析を中心として、組織・器官レベルの解析、分子・細胞レベルの解析を並行して行うことで、多角的なアプローチが可能であると考える。

生命は絶えず変化しているが、自然の時間の流れに依存的かつ独立して固有の時間を刻んでいると考えられる。pure scienceの世界で注目されている時間の問題に、生物学的観点により取り組むことを試みる。

生物時計機構に着目し、脳における計時システムの役割とそのメカニズムに取り組みたい

2. Theme 研究テーマ

   ○   環境問題 内分泌撹乱物質の脳・神経系への影響、生物時計、特に季節性への影響

○ 肥満

   

3. Abstract 研究概要

 3-1. Clock

3-1-1. Key Words 1

生物時計概日リズム、神経生理、下等脊椎動物、有尾両生類イモリ、マウス、ウシ、脳、行動リズム組織化学的手法、ニューロステロイド、ホルモン、内分泌系、代謝・生理、季節変化、肥満、エネルギーバランス

3-1-2. Multi-Oscillator System of Lower Vertebrates

”Seasonal change of Diel Behavioral rhythms and Reproduction cycle in Urodela. ”

   有尾両生類の概日行動リズムの季節変化と繁殖サイクル

         Kiyoko Nagai 

No. 543, 2000, Nara Women’s University, Graduate School of Human Culture (Department of Biololgical Sciences  

Thesis for a Degree

We studied seasonal changes of diel rhythmic patterns of Urodela on  multiple approachs.  Under a semi-natural condition the records of plural behaviors of newts suggested that the changes of behaviors induced seasonal changes of diel rhythmic patterns.  The records of activity under experimental conditions suggested that each behaviors might couple with different oscillators.  The newts have plural photoreceptor-oscillator systems, and each system seems to have different function judging from histochemical studies.  The change of endogenous condition is prospected to be one factor of seasonal change of diel rhythmic pattern because photoperiods affected on neurosteroids synthesis in brain. 

 有尾両生類の概日リズムに季節変化が観察されたことについて、その要因を複数のアプローチから検討した。

 準自然条件下での行動記録から、行動内容の変化が、概日リズムの季節変化を誘導することが示された。

 室内の行動記録から、行動内容によって、異なる振動体システムとカップリングしている可能性が示唆された。

 組織観察から、複数の光受容体ー振動体システムを持ち、それらが異なる機能を持つことが予想された。

 日長条件により時期依存的に脳内のニューロステロイド合成に影響が観られることから、内的なコンディションの変化も要因の一つであることが予想された。

1. Purpose and Materials 実験目的と材料についての説明

2. Discussion from Recording Behaviors 行動記録からの考察

3. Histochemistry Approach 組織化学的アプローチからの考察

4. Analysis of Neurosteroid in Brain 脳内ホルモンの分析

5. General Remarks 

  Abstract 要約

3-1-3. Genomic Organization of Biological Clock

 

 

3-1-4. Functions of Neurosteroids

     ニューロステロイドの合成および代謝のメカニズム、脳内での機能の解析

The neurosteroids are synthesized in brain.  The functions of neurosteroids in brain are known to be  related to mating behavior, memory,  learning motion and development of brain.  The concentration of neurosteroids in brain showed seasonal change and diel change  in Amphibian.  The synthesis and metabolism of neurosteroids seem to connect with photoreception and oscillation system.  One of the aims is to know the role of cyclic change of neurosteroids.  

末梢内分泌器官が放出するステロイドホルモンの標的器官というだけでなく、脳自身がステロイドを合成していることが、近年明らかとなった。これは、末梢で産生されるステロイドホルモンと区別して、ニューロステロイドと呼ばれる。

このステロイドホルモンの脳内における機能的役割について、哺乳類、鳥類で、生殖行動や記憶、運動学習、脳の発生に関与していることが知られている。両生類では、ニューロステロイドが季節変化、日周期的変化を示す。光反応性を有し、生物時計機構とリンクしている可能性が高く、それらの周期的な変化がどのような機能的役割を持つか知ることが、目的の一つである。

  広島大学 総合脳科学

         http://home.hiroshima-u.ac.jp/%7etsutsui/

 

3-1-5. BioSystem of Energy Balance

Organism is maintained by the balance of various chemical reactions.  To be adapted to  environmental changes, an internal condition perceive environmental information and change adaptively.  Biological clock system memorize environmental cycles and keep homeostasis independently.  

Energy balance is determined hereditarily.  Analysis of the mechanism is useful to treatment for obesity, hyperlipemia etc.   The system maintaining energy balance is in hypothalamus in brain, and I think that to observe the mutual relationship between center and periphery is related to temporal unify of body.  

生体は様々な化学反応のバランスで維持されている。環境の変化に適応するため、環境情報を感知し、体内のコンディションを適応的に変化させる。また生物時計のように環境周期を記憶し、内的・自律的にホメオスタシスを維持する機構をも持つ。

 エネルギー・バランスは、遺伝的にある程度決定されている。そのメカニズムを解析することは、肥満や高脂血症などの現代病治療に役立つものと考える。またエネルギーバランスを維持するシステムは脳の視床下部にあるが、その中枢と末梢の相互関係を観察することで、脳を含む身体の統一性の説明にも繋がると考える。

 

3-2. Projects

3-2-1. Analysis of Lipid Metabolism 

    糖尿病、高脂血症に対応した食品開発のための脂質代謝系の解析  

血中のコレステロール、遊離脂肪酸などの濃度、即ち肝臓での合成、蓄積、血中への分泌を正常値にするための食品開発を目的としたプロジェクトに参加し、肝臓での脂質代謝の調節機構の解析を行った。

   京都大学農学研究科 分子食料

  http://food.food.kyoto-u.ac.jp/bunya31/OGAWA/indexo_j.html

 

3-2-2. Molecular Mechanism of Adipogenesis

     筋肉内脂肪量の人工的調節の開発

筋肉内脂肪量の調節機構に関連する遺伝因子の探索をDifferentialDisplay法により行う。発現プロファイリングを作成し、統計的に最も確立の高いcDNAの機能解析を行う。

新たに筋肉内脂肪含量に関連する遺伝因子の発見と、機能解析を通じて、効率的な遺伝子導入を行い、筋肉内脂肪含量の多いクローン牛を作成することを目的としている。実験動物の提供を通じて、肥満研究にも貢献できるものと考えている。  Detail

京都大学農学研究科 応用生物科学

http://www.jkans.kais.kyoto-u.ac.jp/

 


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