调控睡眠的GABA信号昼夜周期性变化的分子细胞机制研究

GABA signaling, which serves as a major inhibitory signaling, palys critical roles in modulating the electrical activity of neurons and in regualtion of sleep behavior. Previous studies and our prilimiary data show that GABA singaling in Drosophila l-LNvs, including GABA neurotransmitter release and the level of GABAA receptor, exhibit circadian rhythm. However, the mechanism of circadian rhythm of GABA signaling in l-LNvs is unclear. In this proposal, combination the approach in genetics, biochemistry and molecular biology, behavior study, image and electrophysiology, we plan to investigate the mechanism of circadian rhythm of GABA signaling in l-LNvs. Particularly, we will investigate the role of clock in the circadian rhythm of GABA signaling. These studies will improve our knowledge in sleep regulation, and offers insight into the role of circadian rhythm in sleep regulation.

GABA信号作为一种主要的抑制性信号在神经元电活性调节和睡眠调控中发挥着至关重要的作用。前期研究结果显示介导果蝇睡眠的GABA信号（包括GABA递质的释放和l-LNvs神经元中的GABA受体水平）均呈现昼夜周期性变化，然而产生这种昼夜周期性变化的分子机制还不清楚。在本申请项目中我们将综合利用遗传学、分子生物学、行为学、影像学和电生理技术等方法解析GABA递质释放和GABA受体水平产生昼夜动态的分子细胞机制，重点探索生物节律在这些昼夜周期性变化中的作用。本项目的实施不仅将阐明调控睡眠的GABA信号昼夜周期性变化的分子细胞机制，而且还将揭示生物节律调控神经元活性和睡眠的分子机制，提高人们对睡眠调控机制的认识。

GABA信号作为一种重要的抑制性信号，其递质释放和节律起搏神经元中的GABA受体水平均呈现昼夜周期性变化，进而调控昼夜睡眠行为，然而产生这种昼夜周期性变化的分子机制还不清楚。在该项目实施中，我们阐明节律起搏神经元通过昼夜周期性表达泛素连接酶Fbxl4节律性降解GABA受体，实现节律起搏神经元的GABA受体水平呈现昼夜周期性变化。此外，项目还鉴定了机体感知外界环境温度变化进而调控睡眠行为的神经环路机制，揭示了新型的CNMa/CNMaR信号参与睡眠行为调控。该项目全面完成了项目既定研究计划，超额完成了项目的研究目标。该项目不仅揭示了生物节律调控神经元活性和睡眠的分子机制，而且阐明了机体感知外界环境温度变化进而调控睡眠行为的神经环路机制，提高人们对睡眠调控机制的认识。