2017 Fiscal Year Annual Research Report
Central regulation of the decision make process for mating behavior in Drosophila
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15K07147
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石元 広志 名古屋大学, 理学研究科, 特任講師 (80643361)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ドーパミン / 性行動 / 意思決定 / 価値判断 / モチベーション / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メスは交尾の際、オスの求愛を判断して拒否か受容を決定する。メスの示す拒否から受容への行動変遷を制御する神経機構の実体となる神経回路や制御分子は未だ多くが謎であった。本研究は、前年度までに発見したショウジョウバエの求愛の「拒否と受容」の行動転換を調節制御する責任神経回路(以降、交尾判断回路を記載)について分子制御機構の解析を行った。
本研究で同定したメスの交尾判断回路は、昆虫脳に共通して存在する楕円体神経細胞群に内包する２種類の神経細胞群で構成されていた。交尾拒否行動を促進する神経細胞(A)群と、反対に受容行動を促進する神経細胞(B)群で構成されていた。これら神経細胞群のシナプス接続とシナプス部位と前後関係をGRASP法とシナプスマーカーを利用して明らかにした結果、神経細胞(B)が神経細胞(A)に接続している事が分かった。また、神経伝達物質の解析から神経細胞(A)群がアセチルコリン作動性、神経細胞(B)群がGABA作動性であることが分かった。このことから、神経細胞(B)群が神経細胞(A)群を抑制的に制御していることが示唆された。神経伝達物質GABAが関与する事、神経細胞(B)群が神経細胞(A)群を抑制的に制御する実験結果から、神経細胞(A)群のGABA受容体遺伝子発現を抑制した。その結果、イオノトロピック型GABA受容体が神経細胞(A)群の抑制調節に必要であることが分かった。さらに、交尾判断回路の上流には、ドーパミン作動性神経細胞群が接続していた。そこで、神経細胞(A)群と(B)群を制御するドーパミン受容体の特定を行った。その結果、神経細胞(A)群には、D1型ドーパミン受容体が、神経細胞(B)群にはD2型ドーパミン受容体が必要である事を明らかにした。これら、ドーパミン受容体の違いが交尾判断回路の動作をどの様に制御するのかが今後の課題である。
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