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2010 Fiscal Year Annual Research Report

行動を制御する神経コードの分子レベルでの解読

Planned Research

Project AreaNeural Diversity and Neocortical Organization
Project/Area Number 22123010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

森 郁恵  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90219999)

Keywords神経回路 / 記憶・学習 / 温度走性 / Cエレガンス / 神経回路
Research Abstract

本研究では、線虫の温度に対する記憶・学習行動である温度走性の主要神経回路における神経活動制御の分子メカニズムを解明し、行動を制御する神経コードの分子レベルでの解読を目指した。
温度受容ニューロンAFDが温度刺激を受けると、小胞性グルタミン酸トランスポーターVGLUTに依存したグルタミン酸がAFDのシナプス後ニューロンであるAIYに発現する抑制性グルタミン酸受容体GLC-3によって受容され、AIYの活動性が抑制されることが明らかになった(Ohnishi et al.,in press)。また、AFDからAIYへ、第二の温度受容ニューロンであるAWCからAIYへ、興奮性のシグナルの関与が示唆された。そこで、VGLUTに依存しない興奮性シナプス伝達に関与する分子の同定を試みた。その結果、代謝型グルタミン酸受容体(MGL)の変異体であるmgl-1;mgl-3二重変異体とmgl-1;mgl-2;mgl-3三重変異体が、高温で飼育した場合に温度走性異常を示すことがわかった。mgl-1;mgl;mgl-3三重変異体の示す温度走性異常は、ngl-3cDNAを感覚ニューロンで発現させることにより、回復することがわかった。また、ニューロペプチドの変異体であるnlp-1変異体は、好冷性温度走性異常を示すことがわかった(Ohnishi et al.,unpublished)。
温度走性に関与することが示されたイネキシン遺伝子(inx-4)をinx-4変異体のAFDニューロンで発現すると、温度走性異常が回復することが明らかになった。AFDニューロンにおけるINX-4の局在を調べたところ、シナプスに局在していることが示唆された(Emmei et al.,unpublished)。

  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bidirectional regulation of thermotaxis by glutamate transmissions in Caenorhabditis elegans2011

    • Author(s)
      Ohnishi, N., Kuhara, A., Nakamura, F., Okochi, Y., Mori, I.
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 30 Pages: 1376-88

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] C.elegans phototransduction requires a G protein-dependent cGMP pathway and a taste receptor homolog2010

    • Author(s)
      Liu J, Ward A, Gao J, Dong Y, Nishio N, Inada H, Kang L, Yu Y, Ma D, Xu T, Mori I, Xie Z, Xu XZ
    • Journal Title

      Nature Neuroscience

      Volume: 13 Pages: 715-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reversal of salt preference is directed by the insulin/PI3K and Gq/PKC signaling in Caenorhabditis elegans2010

    • Author(s)
      Adachi, T., Kunitomo, H., Tomioka, M., Ohno, H., Okochi, Y., Mori I., Iino, Y.
    • Journal Title

      Genetics

      Volume: 186 Pages: 1309-19

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 線虫行動を制御する神経回路の動作原理解明を目指して2011

    • Author(s)
      森郁恵
    • Organizer
      理研ASI細胞システムコロキウムシリーズ「理論生物学」第8回「線虫の高次行動」
    • Place of Presentation
      和光
    • Year and Date
      2011-01-17
  • [Presentation] 線虫の行動と神経回路動態の解析から脳に迫る2010

    • Author(s)
      森郁恵
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第32大会公開シンポジウム「分子を感じ,分子に応える生物のしくみ」
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2010-07-18
  • [Presentation] 行動を規定する神経回路システム動態の研究2010

    • Author(s)
      森郁恵
    • Organizer
      戦略的創造研究推進事業(CRESTタイプ)「生命システムの動作原理と基盤技術」研究領域平成22年度公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-06-01
  • [Remarks]

    • URL

      http://elegans.bio.nagoya-u.ac.jp/~lab/japanese/paper.htm

URL: 

Published: 2013-06-26  

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