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2019 Fiscal Year Annual Research Report

長期記憶形成における時計遺伝子periodの新規機能の解明

Research Project

Project/Area Number 16H04816
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

坂井 貴臣  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (50322730)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武尾 里美  首都大学東京, 理学研究科, 助教 (10642100)
上野 耕平  公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 副参事研究員 (40332556)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords時計遺伝子 / period / 長期記憶 / 記憶固定化 / 記憶維持
Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで,ショウジョウバエ(以下、ハエ)のオスの求愛を利用した長期記憶測定法を確立し,時計遺伝子periodが長期記憶に必須であることを見出していた。しかし、興味深いことにハエの記憶中枢であるキノコ体においてperの発現は確認されなかった(Sakai et al., 2012)。その後, perを発現する6個のニューロンのいずれかが概日リズムではなく長期記憶に必須であることを見出した。本研究ではハエで確立されているSplit-GAL4システムを利用し、LNd特異的なSplit-GAL4系統を作製した。LNdは左右6個ずつの時計細胞で構成されるが、そのうち左右2個の時計細胞でGAL4が発現する系統の作製に成功した。この系統を用いてシナプス伝達阻害実験を行い、LNdのシナプス伝達は長期記憶の固定化ではなく、維持に必須であることを見出した。
LNdでPerを過剰発現して長期記憶を測定したところ、長期記憶は確認できなかった。よって、LNdのPer過剰発現は、長期記憶形成におけるPerの機能を阻害すると考えられた。次に以下に示す4つのトランスジーンをLNdに強制発現する実験を行った:PASドメインを欠失するPer-ΔPAS,PASドメイン以降の配列を欠失するPer-PAS、Clock/Cycleとのinteraction domain(CCID)を欠失するPer-ΔCCID,光受容タンパク質Cryとのinteraction domainを含むPer-C。その結果、Per-ΔCCIDの過剰発現も長期記憶には影響を与えないことが明らかになった。これらの結果を踏まえると、Per過剰発現による長期記憶阻害には、CCIDドメインが関与する可能性が考えられた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Iowa(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Iowa
  • [Journal Article] Environmental Light Is Required for Maintenance of Long-Term Memory in Drosophila2020

    • Author(s)
      Show Inami, Shoma Sato, Shu Kondo, Hiromu Tanimoto, Toshihiro Kitamoto and Takaomi Sakai
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 40 Pages: 1427~1439

    • DOI

      https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1282-19.2019

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural circuits required for courtship memory in Drosophila2019

    • Author(s)
      Sato S. and SakaiT.
    • Organizer
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of long-term memoryconsolidation by Cl- influx in Pdf neurons by Drosophila LIM homeodomaintranscription factor, Apterous.2019

    • Author(s)
      Inami S., Sato T.,Sato S., Shimada N., Sakai T.
    • Organizer
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Establishment of virtual courtship learning in Drosophila.2019

    • Author(s)
      Sato T., Sato S.,Sakai T.
    • Organizer
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] period-positive dorsal lateral neurons arerequired for maintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • Author(s)
      Yuki Suzuki, YutoKurata, Takaomi Sakai
    • Organizer
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoreceptors involved in light-dependentmaintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • Author(s)
      Hashimoto R.,Inami S., Sakai T.
    • Organizer
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経ペプチドPDFを介した光による長期記憶維持システム2019

    • Author(s)
      坂井貴臣
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • [Remarks] 首都大学東京 教員紹

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/sa/489.html

  • [Remarks] プレスリリース 【首都大学東京】環境光による記憶維持機構の発見

    • URL

      https://kyodonewsprwire.jp/release/202001105579

  • [Remarks] ・EurekAlert! News Release 13-Jan-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/sfn-ult010720.php

  • [Remarks] EurekAlert! News Release 14-Mar-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/tmu-ctm031120.php

URL: 

Published: 2021-01-27  

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