2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of memory-component-specific neural mechanism through the synaptic-level analysis of Rgk1 function
| Project/Area Number |
15K06700
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
村上 智史 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (10463902)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ショウジョウバエ / 嗅覚記憶 / 遺伝子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエ嗅覚記憶中枢であるキノコ体（ｍｕｓｈｒｏｏｍ ｂｏｄｙ）における遺伝子発現解析により得られた情報をもとに特定した遺伝子Ｒｇｋ１について、行動解析及び免疫蛍光染色によるたんぱく局在解析などを行い、この遺伝子Ｒｇｋ１が、成虫期キノコ体で特異的に発現しており、かつ、ショウジョウバエの嗅覚記憶の維持に必要であることなどを明らかにした。最終年度においては、特にシナプスレベルでのＲｇｋ１の局在について、プレ及びポストの各種シナプスマーカーを用いた観察を行った。Ｒｇｋ１のＮ末側領域の一部を欠損しているＲｇｋ１トランスジーン（Ｒｇｋ１ΔＮ）ではＡＳＭが正常である一方ＡＲＭの形成に異常が見られるが、ＧＦＰ融合トランスジーンを用いて、Ｒｇｋ１ΔＮのシナプス領域におけるタンパクの局在の観察実験により、正常なＲｇｋ１タンパクに見られるシナプスにおける特徴的な局在パターンが消失していることが確認された。なおＡＳＭ及びＡＲＭは、嗅覚記憶を構成する記憶成分である。当該実験により得られた画像データを用いて、Ｒｇｋ１の各種トランスジーンのシナプス近傍での局在パターンを定量的に解析し、シナプス近傍におけるＲｇｋ１の局在が、特定の記憶成分の形成・維持において重要な意味を有していることを示唆する結果を得た。また、Ｒｇｋ１の各種変異体の嗅覚忌避行動、及び電気刺激反応性について定量解析を行い、Ｒｇｋ１変異体ではこれらが正常であることを裏付ける結果を得た。したがって、Ｒｇｋ１は嗅覚記憶に特異的に働いている因子であることがさらに示されることになった。
本研究を通じて、Ｒｇｋ１が記憶成分であるＡＳＭ及びＡＲＭの両方において重要な働きを有する因子であることが明らかとなり、Ｒｇｋ１が、異なる強度を有しているこれら記憶成分の制御を介して嗅覚記憶の安定性を規定する、重要な分子ファクターであることが示唆された。
|
