Molecular analysis of the enhancement of odor avoidance in the nematode C.elegans

• Project/Area Number: 19570171
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: Osaka University (2008); National Institute of Genetics (2007)
• Principal Investigator: KIMURA Kotaro Osaka University, 大学院・理学研究科, 特任准教授 (20370116)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ドーパミン / 非連合学習 / Gタンパク質共役型受容体 / 受容体アンタゴニスト / 線虫 / 記憶と学習 / 神経機能の可塑性 / 分子生物学 / 行動 / 神経科学 / 可塑

Research Abstract

神経機能が経験により変化する事、すなわち神経機能の可塑性は高次神経機能の基盤である。本研究では、神経機能可塑性の新たな基本原理を明らかにするために、線虫C.elegansの匂い忌避行動の増強を制御する遺伝子の解析を行った。C.elegansの匂い忌避行動の増強とは、C.elegansに嫌いな匂いを事前に経験させると、非連合学習としてその匂いに対する忌避行動が増強されるという現象である。本研究により、この匂い忌避行動増強にはドーパミンシグナル伝達が必要である事、特にドーパミン受容体としてD2受容体相同遺伝子が必要である事を明らかにした。ドーパミンは哺乳類の中枢神経系においてさまざまな高次神経機能に関与しているが、その分子レベルの作用メカニズムには不明な点が多い。本研究成果に基づいてC.elegansでさらなる解析を行う事によって、ドーパミンシグナル伝達の分子レベルでの新たな理解を得ることができると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Temperature sensing by an olfactory neuron in a circuit controlling behavior of C. elegans (2008)
  • Author(s): Kuhara A, Okumura M, Kimata T, Tanizawa Y, Takano R, Kimura KD, Inada H, Matsumoto K, Mori I.
  • Journal Title: Science 320 Pages: 803-807
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 線虫C. elegansの事前刺激による匂い忌避行動はドーパミンによって制御される (2008)
  • Author(s): 木村 幸太郎
  • Organizer: 日本味と匂学会第42回大会
  • Place of Presentation: 富山市民ホール
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] Enhancement of Odor avoidance by Preexposure is Regulated by Dopamine in the nematode C. elegans. (2008)
  • Author(s): 木村 幸太郎
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] Enhancement of Odor avoidance by Preexposure is Regulated by Dopamine in the nematode C. elegans. (2008)
  • Author(s): 木村 幸太郎
  • Organizer: 生理学研究所研究会
  • Place of Presentation: 生理学研究所(岡崎)
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] Enhancement of Odor avoidance by Preexposure is Regulated by Dopamine in the nematode C. elegans. (2008)
  • Author(s): 木村 幸太郎
  • Organizer: 国際セミナー : 行動神経科学における進化研究
  • Place of Presentation: 総合研究大学院大学(葉山)
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] Enhancement of odor avoidance by preexposure is regulated by dopamine in the nematode C. elegans (2008)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: 総研大国際セミナー行動神経科学における進化研究
• [Presentation] 線虫C. elegans の匂い忌避行動の統合的解析～神経系が『系』として働くための原理解明を目指して (2008)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: 生理研研究会ーシナプス可塑性の分子基盤
• [Presentation] 事前刺激で増強される線虫C. elegansの匂い忌避行動にはドーパミンが必要である(口頭発表:ワークショップ) (2007)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: BMB2007:日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] 線虫C.elegansの「脳」による情報処理とは?〜忌避行動可塑性の統合的解析から〜(口頭発表:シンポジウム) (2007)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: Neuro2007:日本神経科学会・日本神経化学会・日本神経回路学会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] Enhancement of odor avoidance by preexposure is regulated by dopamine in C. elegans.(口頭発表) (2007)
  • Author(s): Kimura, Kotaro (木村幸太郎)
  • Organizer: Gordon Reseach Conferences: Neural circuits & Plasticity
  • Place of Presentation: Newport, RI, USA
  • Year and Date: 2007-07-02
• [Presentation] Enhancement of avoidance behavior to 2-nonanone by preexposure, and its regulation by cat-2.(口頭発表) (2007)
  • Author(s): Kimura, Kotaro(木村幸太郎)
  • Organizer: 16th International C. elegans Meeting
  • Place of Presentation: Los Angeles, CA, USA
  • Year and Date: 2007-06-30
• [Presentation] 事前刺激で増強される線虫C. elegans の匂い忌避行動にはドーパミンが必要である (2007)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同学会シンポジウムー新世代神経行動学のストラテジー
• [Presentation] Enhancement of odor avoidance by preexposure in C. elegans (2007)
  • Author(s): 木村幸太郎
  • Organizer: Gordon Research Conference : Neural Circuits & Plasticity
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドーパミンシグナル伝達阻害剤のスクリーニング法 (2009)
  • Inventor(s): 木村幸太郎, 桂勲
  • Industrial Property Number: 2009-008572
  • Filing Date: 2009-01-23