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生理:ストレス応答遺伝子は、睡眠遮断の致死作用からショウジョウバエを保護する

Nature 417, 6886 doi: 10.1038/417287a

睡眠は2つの方法によって制御されている。1つは覚醒中に高まり、睡眠中に消えていくホメオスタシス性睡眠衝動であり、もう1つは睡眠のタイミングを制御するサーカディアン・ペースメーカーである。この2つの機構はそれぞれ独自にも働くが、最近の研究によって、想像以上に深い関係があることが指摘されている。ショウジョウバエにおけるホメオスタシス性の制御過程とサーカディアン性の制御過程の関係を解明するために、標準的な時計遺伝子の機能喪失変異periodper01)、timelesstim01)、clockClkjrk)、cyclecyc01)のホメオスタシスについて調べた。cyc01変異体は、さまざまなストレス要因に対しては他の時計遺伝子変異体よりも耐性が強かったが、睡眠遮断のリバウンドが不釣り合いに大きくて10時間の睡眠遮断後に死亡した。他の時計遺伝子変異体とは異なって、cyc01変異体は、睡眠不足後に熱ショック遺伝子の発現が低下した。しかし睡眠遮断前に熱ショック遺伝子を活性化しておくと、cyc01変異体は致死作用から守られた。熱ショック遺伝子によるこの保護作用は、熱ショックタンパク質Hsp83に変異をもつショウジョウバエ(Hsp8308445)はホメオスタシス応答が亢進して睡眠遮断後に死亡するという観察結果とよく符合する。これらのデータは、睡眠の恒常性を保つ分子機構を同定する第一歩と言える。

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