ショウジョウバエ下行性侵害受容制御系の構造および動作原理
Project/Area Number |
22K06328
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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Research Institution | National Center for Geriatrics and Gerontology |
Principal Investigator |
本庄 賢 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 研究員 (50731866)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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Keywords | ショウジョウバエ / 痛覚 / 下行性制御 / 侵害受容 |
Outline of Research at the Start |
未だ不明な点が多いヒトの痛みの複雑なメカニズム解明には、様々なモデル動物の利点を生かした研究アプローチが必要と考えられる。しかし、ヒトの痛みの研究に哺乳動物以外のモデル動物がどれだけ利用可能かはよくわかっていない。本研究では、ハエに哺乳類との間で進化的に保存された疼痛制御機構(下行性侵害受容制御系)を見出した申請者の先行研究を発展させ、ハエにどこまでヒトと類似した複雑な下行性侵害受容制御系が存在するか、そしてハエがどこまでヒトの複雑な痛み制御メカニズムの解明にモデルとして利用できるかという問題を追及していく。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ショウジョウバエの優れた神経遺伝学的実験ツールの駆使による、下行性侵害受容制御ニューロンの新規発見とその動作原理の解明である。 本年度はまず幼虫の下行性ニューロンを標識するGAL4系統の探索を実施し、20系統ほどの幼虫下行性ニューロン標識系統を見出すことに成功した。さらに、熱遺伝学的なニューロンの人為発火実験系を利用し、見出した下行性ニューロン標識系統の中から発火させた際に幼虫の侵害受容応答を促進するものと、逆に抑制するものをそれぞれ複数系統見出すことに成功した。また、今後これらの下行性ニューロンの神経回路構造を解析していくための手法として、シナプス下流ニューロンの網羅的な同定を行うことができるtrans-Tango法を利用するための系統作製を行った。作製した系統を用いDSK発現ニューロンでのtrans-Tango実験を実施し、trans-Tango法が想定通りに機能し下流候補ニューロンを標識することを確かめることができた。 下行性ニューロンの動作原理の解明に向けて、LED UV光源など用いた実験条件の検討を進め、無解剖の幼虫で侵害熱刺激への侵害受容神経系の応答を再現性良く検出可能なCaMPARI2を用いた神経スナップショットイメージングの実験系を確立することが出来た。この実験系を用いてDSK発現細胞の通常時および侵害熱刺激提示時の神経活動の観察にも成功した。 trans-TangoとCaMPARI2を用いたDSK発現細胞の解析データ部分は、DSK作動性の下行性抑制系の存在を示すその他のデータと併せて査読付き論文として公開した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新規下行性ニューロンの探索を当初の予想を上回るスピードで完了することができ、その他の計画についても必要な実験系の確立を想定通りに進めることができたため。
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Strategy for Future Research Activity |
研究遂行に必要な実験系が想定通りに確立でき、また新規下行性ニューロンも発見できているため、今後はこの実験系を利用して当初の通りに下行性ニューロンの機能解析を進めていく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
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[Presentation] Descending inhibition of nociception mediated by an evolutionally conserved neuropeptide system in Drosophila2022
Author(s)
Oikawa, I., Kondo, S., Hashimoto, K., Kashiwabara, A., Tanimoto, H., Furukubo-Tokunaga, K. and Honjo, K.
Organizer
第45回日本基礎老化学会大会
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