Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
線虫の温度記憶に主要な役割を果たす温度感覚ニューロンAFDは、過去の飼育温度依存的に温度刺激に応答して細胞内カルシウム濃度を変動させる性質を持つ。このカルシウム濃度変化にはその上流ではたらくとされるcGMPの生合成が必須であることが知られている。我々は、cGMPの蛍光プローブであるcGi-500を用いてAFDにおけるcGMPダイナミクスを観察し、AFDの感覚末端でカルシウムと同様に過去の飼育温度依存的にcGMP濃度が変動することを発見した。また、AFDの温度受容に必須であるとされる3つの Guanylyl Cyclase：GCY-8, GCY-18, GCY-23およびcGMPの分解を担うPhosphodiesterase (PDE) の変異体を用いてAFDの cGMP ダイナミクスを調べたところ、温度情報からcGMPダイナミクスへの変換にはGCY-8、GCY-18、GCY-23、PDE-5が関与し、cGMPダイナミクスからカルシウムダイナミクスへの変換にはPDE-1、PDE-5が関与することを明らかにした。さらに我々は、AFDから放出される神経ペプチドとグルタミン酸が下流の介在ニューロンAIYに興奮性と抑制性のシグナルを伝達し、AFDで作用するMASTキナーゼによってその相反するシグナルのバランスが調節されることで温度嗜好性が規定されていることを明らかにした。また、AFD-AIYのカルシウム応答パターンによって過去の摂食経験に依存した温度嗜好性がコードされていることが明らかとなった。さらに、AFDを起点とする温度情報が複数の異なる神経回路を介して様々な行動出力に変換されていることを示した。また、個体の老化に伴うAFDの形状と応答特性を解析した結果、老化個体において熱感受性Guanylyl CyclaseがAFDに凝集し、AFDの温度応答範囲が広くなることを示した。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2020 2019 2018
All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results, Peer Reviewed: 5 results, Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results, Invited: 3 results)
Genes to Cells
Volume: 25 Issue: 3 Pages: 154-164
10.1111/gtc.12745
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 117 Issue: 3 Pages: 1638-1647
10.1073/pnas.1909240117
Volume: 117 Issue: 11 Pages: 6178-6188
10.1073/pnas.1918528117
Sci Rep.
Volume: 9 Pages: 10104-10104
Commun Biol.
Volume: 1 Issue: 1 Pages: 123-123
10.1038/s42003-018-0124-5
