魚類の行動を支配するニューロンの活性を人為的に操作する

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K14981
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大久保 範聡 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10370131)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 水産学 / 生理学 / 脳・神経

Outline of Annual Research Achievements

もしも魚類において、各種の行動を任意のタイミングで人為的に操作することができるようになれば、将来的に、水産増養殖や水産資源管理に大きく貢献する技術になり得ると考えられる。そこで我々は、行動を制御する特定のニューロンに、ニューロンの活性を上昇あるいは低下させることができる人工受容体を強制発現させ、そこに人工リガンドを投与すれば、魚類の各種行動を任意のタイミングで人為的に操作することが可能になるのではないかと考えた。そのような考えのもと、本研究では個体の生理状態や周囲の環境条件によらず、特定の行動を任意にオン・オフできるメダカ（Oryzias latipes）を作出することを計画した。本年度は目的のニューロンでの特異的な発現を誘導できるプロモーター/エンハンサーの探索を行った。まず、そのニューロンでのトランスクリプトーム解析のデータと全脳でのトランスクリプトーム解析のデータを比較し、目的のニューロン特異的に発現している可能性がある遺伝子を選定した。その後、定量的in situ hybridizationによるバリデーションを行ったところ、目的のニューロンで特異的に発現する遺伝子の候補を一つ見出すことができた。この遺伝子のプロモーター/エンハンサーを使ったコンストラクトを作製すれば、目的のニューロンのみで人工受容体を発現させることができると期待される。また、人工受容体を強制発現するためのコンストラクト作製に必要なメダカのbacterial artificial chromosome（BAC）クローンを準備した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定では、トランスジェニックメダカの作出作業をもう少し先まで進めることになっていたので、やや遅れていると判断される。

Strategy for Future Research Activity

遅れを取り戻すことができるように、精力的に進めていきたいと考えている。状況によってはトランスジェニックではなく、ゲノム編集によるノックインも視野に入れ、効率的に作業を進めていくつもりである。