1998 Fiscal Year Annual Research Report
連合学習機構解明へのSimple Nervous System Approach
Project/Area Number |
10480176
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
桐野 豊 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 恵 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80302610)
川原 茂敬 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (10204752)
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Keywords | 嗅覚-味覚連合学習 / コウラナメクジ / 単離脳 / イメージング / 膜電位感受性色素 / cDNA / 5'-RACE法 |
Research Abstract |
本研究は連合学習における普遍的な神経メカニズムを,単純な神経系を持つ軟体動物であるナメクジの嗅覚-味覚連合学習系を用いて,生理学的手法と分子生物学的手法により解明することを目指している.はじめに学習依存的な神経活動を明らかにする目的で,学習を担う脳部位である前脳の光学測定を行った.誘引性の匂い(条件刺激)と忌避性の苦味物質(無条件刺激)を用いて条件付けを行ったナメクジから取り出した脳を膜電位感受性色素(Molecular Probes,di-4-ANEPPS)で染色し,2次元光量差分計測装置(富士写真フィルム,HR Deltaron1700)を用いて,匂い刺激に対する応答を記録した.その結果,前脳の中のバンド状の領域において,条件付けした匂いに対して特異的に脱分極応答が生じることが明らかになった.このことから,前脳には学習依存的な神経可塑性が存在することが示唆された. 一方これまでの研究で,前脳に学習依存的に発現量が変化する遺伝子が数個存在することを明らかにしてきた.これらの遺伝子は生理学的測定から示唆される学習依存的な神経可塑性に重要な役割を果たしていることが予想される.そこで本年度は特に発現量変化の大きい1つの遺伝子について,機能の解明を目指して解析を進めた.はじめにcDNAの全長を5'-RACE法を用いて決定した.得られたcDNA全長580bpで,121個のアミノ酸をコードしていた.この遺伝子のホモログ遺伝子をGenome ProjectおよびEST Projectのデータベースから探索したところ,線虫,マウスおよびヒトでホモログ遺伝子が存在していた.この遺伝子が種を超えて広く存在していることは,細胞内情報伝達などの普遍的で重要な機能を示唆している.
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Research Products
(20 results)
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[Publications] Ko-ichi Iijima: "Phosphorylated Form of Alzheimer's Amyloid Precursor Protein Exists in Cholinergic Nerve T ermini from Electric Ray Electric Organ" Biochem.J.330. 29-33 (1998)
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[Publications] Susumu Tomita: "Cleavage of Alzeheimer's Amyloid Precursor Protein by Secretases Occurs after O-glycosyla-tion of APP in Protein Secretory Pathway" J.Biol.Chem.273. 6277-6284 (1998)
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[Publications] Hirotasu Kojima: "Development of a Fluorescent Indicator for Nitric Oxide Based on the Fluorescein Chromophore" Chem.Pharm.bull.46. 373-375 (1998)
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[Publications] Yasushi Satoh: "Lambert-Eaton Syndrome Antibodies Inhibit Acetylcholine Release and P/Q-type Ca^<2+> Channels in Electric Ray Nerve Endings" J.Physiol.508. 427-438 (1998)
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[Publications] Tetsuya Kimura: "Behavioral Modulation Induced by Food-Odor Aversive Conditioning, and Its Influence on the Olfactory Responses of an Oscillatory Brain Network in the Slug.Limax marginatus" Learning and Memory. 4. 365-375 (1998)
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[Publications] Tetsuya Kimura: "Optical Recording Analysis of Olfactory Response of the PC Lobe in the Slug Brain" Learning and Memory. 4. 389-400 (1998)
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[Publications] Satoshi Watanabe: "Morphological Characterization of the Bursting and Nonbursting Neurons in the Olfactory Center of the Terrestrial Slug Limax marginatus" J.Exp.Biol.201. 925-930 (1998)
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[Publications] Yong I.Kim: "An Autoimmune Animal Model of the Larnbert-Eaton Syndrom" Ann.N.Y.Acad.Sci. 841. 670-676 (1998)
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[Publications] Shigeo Watanabe: "Differential Roles of Two Types of Voltage-gated Ca^<2+> Channels in the Dendrites of Rat Cerebellar Purkinje Neurons" Brain Res.791. 43-55 (1998)
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[Publications] Susumu Tomita: "A Basic Amino Acid in the Cytopolasmic Domain of Altzheimer's β-Amyloid Precursor Protein(APP)Is Essential for Cleavage of APP at the a-site" J.Biol.Chem.273. 19304-19310 (1998)
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[Publications] Hirotatsu Kojima: "Detection and Imaging of Nitric Oxide with Novel Fluorescent Indicators:Diaminofluoresceins" Anal.Chem.70. 2446-2453 (1998)
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[Publications] 桐野 豊: "学習記憶研究の戦略" 放射線医学. 38. 174-177 (1998)
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[Publications] Dong-Seok Lee: "Phospholipid Translocation from Outer to Inner Leaflet of Synaptic Vesicle membranes Isolated from the Electric Organ of Japanese Eletric Ray Narke japonica" J.Biochem.124. 798-803 (1998)
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[Publications] Tsuyoshi Inoue: "Selective Optical Recording of the Neural Activity in the Olfactory Center of Land Slug Using a Calcium Indicator Dye" Bioimages. 6. 59-67 (1998)
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[Publications] Azusa Nakagawa-Inoue: "Odorant-evoked Increase in Cytosolic Free Calcium in Cultured Anntenal Neurons of Blowfies" Zool.Sci.15. 661-666 (1998)
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[Publications] Yutaka Hirakura: "Membrane Perturbation by the Alzheimer Amyloid Fragment β25-35 Requires Aggregation" Biochem.Mol.Biol.Intnl.46. 787-794 (1998)
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[Publications] Susumu Tomita: "Interaction of a Neuron-specific Protein Containing PDZ Domains with Alzheimer's Amyloid Precursor Protein" J.Biol.Chem.274. 2243-2254 (1999)
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[Publications] Satoshi Watanabe: "Glutamate Induces Cl^- and K^+ Currents in the Olfacotry Interneurons of a Terrestrial Slug" J.Comp.Physiol.A. (in press). (1999)
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[Publications] Kanae Ando: "Role of Phsphorylation of Alzheimer's Amyloid Precursor Protein during Neuronal Differentiation" J.Neurosci.(in press). (1999)
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[Publications] 桐野 豊: "基礎薬学 物理化学(改訂版)" 廣川書店(in press), (1999)