2015 Fiscal Year Research-status Report
線虫のASJ感覚ニューロンにおけるGタンパク質を介した温度情報伝達
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15K18579
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
太田 茜 (久原茜) 甲南大学, 自然科学研究科, 研究員 (50410717)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 線虫 / GPCR / 温度情報伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温度は生体応答に影響を与える重要なファクターである。我々は、線虫の温度に対する適応現象に関して、フェロモン感知ニューロン(ASJ)が温度を感知することを報告した (Ohta, Ujisawa et al., Nature commun, 2014)。このASJ感覚ニューロンにおいて、ヒトの嗅覚や視覚の情報伝達に必須である3量体Gタンパク質が温度情報伝達に関与することが見つかったため、このASJニューロンを実験系として、3量体Gタンパク質の上流で機能すると考えられる温度受容体の単離を目指して解析をおこなっている。具体的には、線虫のゲノム中に存在する約1600個のGPCR遺伝子のRNA干渉を温度適応の表現型を指標に進めている。
GPCR遺伝子について、RNA干渉法を用いてノックダウンを行い、低温適応に異常を引き起こす遺伝子候補を幾つか得た。2次スクリーニングとして、ASJ温度受容ニューロンにおける発現の有無をGFPで確認している。
GPCR変異体のASJにおける温度に対する生理学的応答の詳細なパターンを得るためには、ASJの温度応答をより細かく測定する実験系を構築する必要がある。そこで、野生株で、ASJに0.5℃刻みの細かな温度刺激を与えたときの神経の活動特性や、飼育温度を15℃から25℃の間で数℃刻みに変化させた際のASJの温度応答性の変化を、Ca2+インディケーターであるカメレオンで測定する解析系を立ち上げた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの解析から、ASJ感覚ニューロンにおける温度受容には、ヒトの視覚や嗅覚と同様の3量体Gタンパク質が必要であることが明らかとなった(Ohta et al., Nature commun, 2014)。そこで、3量体Gタンパク質の上流で機能する可能性の高い、7回膜貫通型のGタンパク質共役型の温度受容体(GPCR型温度受容体)の単離を目指し、本申請者らが見つけたASJによって制御される線虫の低温適応のシンプルな表現型を利用した。GPCR遺伝子について、1つずつRNA干渉法を用いてノックダウンを行い、低温適応に異常を引き起こす遺伝子候補を幾つか得た。また、同時にASJ温度受容ニューロンにおける発現の有無をGFPで確認することができているため。野生株で、ASJに0.5℃刻みの細かな温度刺激を与えたときの神経の活動特性や、飼育温度を15℃から25℃の間で数℃刻みに変化させた際のASJの温度応答性の変化を、Ca2+インディケーターであるカメレオンで測定する解析系を立ち上げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続きGPCR型温度受容体候補の単離解析をおこなう。 今までにRNAiによって複数のGPCR遺伝子のRNAi個体が温度適応に異常をしめした。そこで、候補遺伝子の発現細胞の同定をおこない、同時に、CRISPER-CAS9法を使いGPCRのノックアウト変異体を単離する。これまでに既知のGPCRノックアウト変異体では、温度適応の異常が観察されてない。これらの解析が進められた後に、ASJニューロンの温度に対する応答性の特性をCa2+イメージングによって解析する。順遺伝学的に単離された系統に関しては、責任遺伝子の同定後、分子生理学的解析を進める。
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| Causes of Carryover |
本年度はより効率的に研究を遂行するために研究の遂行に務めたため、興味深い結果が得られた。当初計上していた国際学会旅費に関して、急遽使用変更があったため、その分の未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
カルシウムイメージングを行う予定であるため、そのための解析費用を予定している。その他、解析の進捗状況に応じて、線虫実験の消耗品が増減するため、適宜消耗品の発注を行い使用を計画している。
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