持続的な後退運動の神経基盤

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K12769
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 高木 新 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90171420)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 光遺伝学 / 移動運動 / C. elegans / 神経回路

Outline of Annual Research Achievements

前進・後退は動物の基本的な移動運動であり、その切り替えを司る神経機構の解明は神経科学の重要なテーマである。本研究では線虫C. elegansの後退運動の中で、持続的な後退運動現象に着目する。　光遺伝学的手法を用いて特定の神経細胞群を人工的活性化することで持続的な後退運動が誘発されることを手掛かりとして、この現象に関わる神経細胞の絞り込み・同定を行う。
glr-1遺伝子発現神経細胞群活性化により多くの個体が持続的後退を行った。また、nmr-1発現細胞群（AVA, AVD, AVE, AVG, DVA, PVC, RIM）の活性化でも実験を繰り返した結果、低頻度ながら長期間の持続的後退が誘発されることがあることを見出した。
さらにnmr-1発現のモザイク性による個体間の差異と、後退運動との関連を検討した。その結果、RIMを含む複数の神経細胞でのChR2発現と持続的後退に相関があるが分かった。しかし、glr-1, nmr-1いずれのプロモーターでも特定の１種の神経細胞が持続的後退のカギをなるという可能性は否定された。
また、nmr-1発現細胞群活性化による持続的後退が、チラミン産生欠損変異の背景で顕著に促進されることを見出した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定した方針では特定の神経細胞を突き詰めることは難しいことがわかった。ただ、チラミン産生欠損変異での持続的後退促進という予想外の現象が見つかった。

Strategy for Future Research Activity

チラミンとチラミン産生細胞の役割を中心に研究を進めたい。

Causes of Carryover

nmr-1プロモーターを用いた実験で予想外の結果がでた。このため、当初予定していた各種神経細胞特異的なプロモーターの作成の内容ををもう一度見直す必要が生じ、一部のプロモーターは作成に着手しなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初、作成予定プロモーター種のリストを一部変更し、新たなリスト基づいてプロモーターを作成する。