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メインコンテンツにスキップ グローバルメニューにスキップ | フッターにスキップ メニューボタン 対象者別 ">入学希望の方">卒業生の方">地域・一般の方">企業・メディアの方">在学生">教職員 探す アクセス Language JP EN TOPニュース・イベント【研究発表】ショウジョウバエで1日の食事のタイミングを決める分子メカニズムを発見 ～不規則な食事による疾患の予防や治療への手がかりに期待～https://www.tmu.ac.jp/news/topics/36155.html 2023.11.10 【研究発表】ショウジョウバエで1日の食事のタイミングを決める分子メカニズムを発見 ～不規則な食事による疾患の予防や治療への手がかりに期待～ 報道発表 １．概要 摂食行動の概日リズム、すなわち一日の決まった時間に起きる摂食/絶食は、動物の行動を制御し、健康に大きく関わる。摂食リズムは、体内時計と光の入力によって調節される。体内時計は、period (per), timeless (tim), Clock (Clk), cycle (cyc)という時計遺伝子によって構成され、体内の多くの細胞にある。しかし、その詳細はよくわかっていない。本研究では、ショウジョウバエで毎日の摂食リズムを生み出す分子経路を明らかにした。個々のハエの時間ごとの摂食量を解析したところ、12時間ごとに明（昼間）暗（夜間）がある明暗条件下での摂食リズムは、Quasimodoという遺伝子により制御されることがわかった。また、24時間ずっと暗いままの恒暗条件における摂食リズムは、摂食/絶食とそれらの同期という二つの要素で構成されることがわかった。摂食/絶食は、消化/代謝組織のClk/cycによる転写によって生成され、そのタイミングは神経組織の体内時計によって同期されていた。本研究から、ショウジョウバエの摂食リズムを制御する遺伝子と、組織間の役割分担が明らかになった。 ２．ポイント 摂食行動の概日リズムの分子メカニズムを解明した。 　　･明暗条件では、摂食リズムがQuasimodoという遺伝子で制御されている。　　･恒暗条件では、消化/代謝組織のClk/cycが食べる時間（摂食）/食べない時間（絶食）を生成する。　　･恒暗条件では、神経細胞の体内時計が、摂食/絶食のタイミングを同期する。 ３．研究の背景 多くの動物は1日の決まった時間に摂食する。これは捕食者を避けつつ効率的に餌を得るために重要であり、体内では消化器官などが協調して働くことで効率良く消化ができる。この摂食リズムは、満腹感と空腹感、光や温度などの環境要因と、時計遺伝子によって構成される体内時計によって決定される。体内時計を構成する時計遺伝子は、中枢神経に加え消化器官などの末梢組織にも発現しており、摂食は体内時計をリセットすることも知られている。しかし、消化器官での時計遺伝子の摂食リズムへの役割はよくわかっていない。本研究では、ショウジョウバエを用いて、組織ごとの時計遺伝子が摂食リズムを制御する分子メカニズムを明らかにしようとした。 ４.  研究の詳細 マイクロキャピラリーを使って測定するCAFEアッセイと呼ばれる手法によって、ショウジョウバエの昼、夜の摂食量を一匹ずつ二日間にわたって定量した。ハエは通常昼間により多く摂食し（daytime feeding pattern）、恒暗条件においてもこのパターンは維持される。明暗条件では、時計遺伝子変異体でもdaytime feeding patternが維持されていたことから、時計遺伝子は摂食リズムに関与しないことが示された。一方、Quasimodoと呼ばれる遺伝子を欠損させると、daytime feeding patternを示す個体の割合が低下していたことから、Quasimodoが光の入力によって摂食リズムを調節することがわかった。また、恒暗条件では、period (per), timeless (tim), Clock (Clk), cycle(cyc) からなる時計遺伝子が摂食リズムに必要であることは知られていたが、改めてそれぞれの遺伝子を欠損した変異体を比較すると、per/timの変異体と、Clk/cycの変異体は異なる摂食のパターンを示した。per/timの変異体では、食べる時間・食べない時間（摂食・絶食）の区別は見られたが、そのタイミングがバラバラになっていた。一方Clk/cycの変異体では、摂食・絶食の区別がはっきりしないことから、Clk/cycが摂食・絶食を作り出す機能があることがわかった。さらに器官ごとの役割を調べたところ、人間の肝臓や脂肪組織に相当するfat bodyというショウジョウバエの器官でClk/cycを阻害すると、摂食・絶食の区別が失われ、また神経細胞でperを阻害すると、摂食・絶食のタイミングの同調が失われた。これらより、代謝組織でのClk/cycが摂食・絶食の区別を作り出し、そのタイミングを神経細胞の時計遺伝子が同期することが示唆された。 本研究から、明暗条件での摂食概日リズムにおけるQuasimodoの役割が初めて示された。また、恒暗条件での摂食リズムが摂食/絶食とその同期という二つのメカニズムによって作り出されていること、そしてそれらは代謝組織のClk/cyc、神経細胞の体内時計によりそれぞれ担われていることが明らかになった。 図　ショウジョウバエの１日の摂食リズムを決める分子メカニズム。光の入力がある明暗条件では、光の刺激がQuasimodoという遺伝子にコードされるタンパク質を介して、いつ摂食をするべきかを決める。一方、光の入力のない真っ暗な条件でも、体内時計を作る遺伝子によって、食事のタイミングが決められている。摂食・絶食というメリハリは、消化器官のClk/cycによって作られ、それを神経細胞の体内時計が同期することで、毎日決まった時間に摂食行動が起きる。 ５．研究の意義と波及効果 摂食行動は動物の生命維持の基盤となる行動であり、また食餌と代謝は健康と寿命に大きく関わる。本研究では、摂食リズムを制御する分子メカニズムを発見し、また中枢神経と代謝組織の時計遺伝子の役割をそれぞれ明らかにした。摂食リズムは、様々な組織での遺伝子発現や酵素の活性を同期することで、摂食行動とそれに続く代謝とエネルギー産生を効率よく行う役割を担い、その乱れは肥満や代謝障害につながることが指摘されている。本研究の結果は、将来、不規則な食事による疾患の予防や治療への手がかりとなる可能性がある。 ６．論文情報 ＜タイトル＞ Dissecting the daily feeding pattern: Peripheral CLOCK/CYCLE generate the feeding/fasting episodes and neuronal molecular clocks synchronize them＜著者名＞ Akiko Maruko, Koichi M. Iijima, Kanae Ando＜雑誌名＞ iScience＜DOI＞ 10.1016/j.isci.2023.108164 ７．問合せ先 （研究に関すること）東京都立大学大学院 理学研究科 准教授 安藤香奈絵TEL：042-677-2769　E-mail：&＃x6b;&＃95;&＃97;nd&＃111;&＃64;&＃x74;m&＃x75;&＃46;&＃97;&＃99;&＃46;&＃x6a;&＃x70; （大学に関すること）東京都公立大学法人東京都立大学管理部 企画広報課 広報係TEL：042-677-1806　E-mail：&＃105;&＃x6e;f&＃111;&＃x40;&＃106;&＃x6d;&＃x6a;&＃46;t&＃x6d;&＃117;&＃46;&＃x61;&＃x63;&＃46;&＃x6a;&＃x70;   報道発表資料(784KB) ーーーーーーー 理学部 生命科学科 安藤香奈絵准教授元のページに戻る 最新のニュース 2024.05.29 お知らせ 【重要】2024年度前期　一般学生　授業料減免申請 追加申請受付について 2024.05.24 お知らせ 【研究発表】一度の激しい運動がその後の身体活動量と体温を下げ体重を増やしてしまう 2024.05.17 お知らせ 【研究発表】溶液と固体の状態で円偏光を発光するキラルな亜鉛錯体の開発に成功－溶液と個体とで円偏光の回転方向が反転　新たな発光デバイスへの応用に期待－ 2024.05.16 お知らせ 【研究発表】過去77年間の小笠原諸島の植生変化を解明 －過去の人為的攪乱の履歴が、生態系の復元可能性に影響－ 2024.05.13 お知らせ 【研究発表】電気を流し、室温強磁性を示す希土類酸化物を発見－スピントロニクス材料としての応用に期待－ Page top 大学について学部・大学院教育の特長研究・産学公連携国際展開・留学学生生活・キャリア入試案内キャンパス・施設案内ニュース・イベントHOT TOPICS教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生教職員 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 ©2024 Tokyo Metropolitan Public University Corporation Follow Us都立大X都立大Channel Open/Close大学についてOpen/Close大学の目的・使命学長メッセージ学長メッセージ ＜メディア＞TMU Vision 2030Open/Close大学概要沿革組織図センター・機構学生数教職員数学則・規則施設概要設置認可申請書等東京都立大学の評価活動について数字で見る東京都立大学動画で見る東京都立大学シンボルマーク大学の校歌Open/Close教育情報の公表大学の教育研究上の目的・３ポリシー教育の3つのポリシー（学部）教育の3つのポリシー（大学院）教育研究上の基本組織アセスメント・ポリシー大学院（専門職大学院を除く）の学位論文審査基準授業に関すること成績評価基準、卒業・修了認定基準等メディア掲載Open/Close学部・大学院人文社会学部法学部経済経営学部理学部都市環境学部システムデザイン学部健康福祉学部Open/Close大学院 研究科・専攻一覧人文科学研究科法学政治学研究科経営学研究科理学研究科都市環境科学研究科システムデザイン研究科人間健康科学研究科大学院分野横断プログラム再編前の学部・大学院Open/Close教育の特長Open/Close革新的なカリキュラム基礎科目群教養科目群基盤科目群キャリア教育・インターンシッププログラム文理の枠を超えた履修推奨科目副専攻グローバル教育教職課程・学芸員養成課程文理教養プログラム学びのスタイル副専攻教職課程・学芸員養成課程教育基盤強化事業Open/Close教育改革推進事業首都大学東京 教育改革推進事業 FD活動都立大の教学IR ~Institutional Research~ベスト・ティーチング・アワードOpen/Close研究・産学公連携Open/Close研究センター、リサーチコア宇宙理学研究センター生命情報研究センター水道システム研究センター子ども・若者貧困研究センターソーシャルビッグデータ研究センター金融工学研究センター水素エネルギー社会構築推進研究センター医工連携研究センター量子物質理工学研究センターエネルギーインテグリティーシステム研究センター島嶼火山・都市災害研究センターコミュニティ･セントリック･システム研究センター言語の脳遺伝学リサーチコアサービスロボットインキュベーションハブリサーチコア（略称：serBOTinQ)高度研究東京都立大学 若手研究者等選抜型研究支援特別栄誉教授等制度・特別招聘教授制度共同研究・受託研究・学術相談・特定研究寄附金知的財産大学等発ベンチャー支援産学公連携スペース TMU Innovation Hub研究力強化推進プロジェクトローカル5G環境を活用した最先端研究都立大の先端研究に迫る傾斜的研究費一覧Open/Closeコンプライアンス・内部統制研究費の不正使用防止に対する取組（相談窓口・通報窓口の案内はこちら）研究活動の不正行為等防止に対する取組（通報窓口の案内はこちら）研究倫理利益相反マネージメント安全保障輸出管理Open/Close国際展開・留学多彩な留学制度／留学プログラムグローバル人材育成についてGlobal Discussion Camp（GDC）国連アカデミック・インパクト外国人留学生支援Open/Close国際交流協定協定校一覧（全学）(250KB)協定校一覧（部局間）(346KB)国際化基本方針国際化推進体制理学部生命科学科　英語課程 英語で学位が取得できるプログラムPickup！都立大の国際化 「東京都立大学ならではの体験ができる交換留学制度――異文化を肌で感じた記憶はその後の人生を変える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事Open/Close学生生活・キャリアOpen/Close学修サポート学生の修学支援主体的学修支援セミナーTA（ティーチングアシスタント）等Open/Close学生サポート学生相談室保健室ダイバーシティ推進室ボランティアセンター保険の加入学生課Open/Close施設の利用図書館連絡バス美術館の無料入場等学生寮などOpen/Closeキャンパスライフ学生広報チームpresents動画クラブ＆サークルFIND YOURSELF AT TMU(2.2MB)都立大生の1日VLOG！理系・文系の学生比べてみたBy朝日新聞YouTubeチャンネル【土佐兄弟の大学ドコイク】Open/Closeキャリア・就職キャリア支援・各種サポートキャリア支援課大学院進学Pickup！キャリア支援 「1年次から履修可能な現場体験型のキャリア授業で、未来の自分を考える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事学費・減免制度・奨学金制度等Open/Close入試案内Open/Close学部入試アドミッション・ポリシー学部入試概要【2024年5月24日更新】外部英語検定試験の利用について（2025年度以降一般選抜）インターネット出願入学者選抜要項・学生募集要項入試Q&A一般選抜の入試結果【2024年5月27日更新】(133KB)多様な選抜の入試結果【2024年4月26日更新】(146KB)募集人員【2023年7月7日更新】(313KB)オープンキャンパス・説明会資料請求・お問い合わせ入学考査料・入学料・授業料Open/Close学部入試制度改正2024年度2025年度2026年度Open/Close大学院入試大学院のシステムアドミッションポリシー大学院入試概要大学院学生募集要項大学院進学後の進路状況入学考査料・入学料・授業料資料請求・お問い合わせ大学案内・大学院案内Open/Closeキャンパス・施設案内キャンパスマップCampus Gallery図書館光の塔牧野標本館交通アクセスエコキャンパス・グリーンキャンパス電力使用状況イベントカレンダー教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 JP EN Follow Us都立大X都立大Channel