2019 Fiscal Year Annual Research Report
Bidirectional regulation of synaptic transmission during C. elegans thermotaxis behavior
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17K07499
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中野 俊詩 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (60608529)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 神経間情報伝達 / 行動 / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度では、前年度までに見出した中枢介在神経細胞における双方向性の活動制御において、MASTキナーゼやストマチンに加えて、ジアシルグリセロールキナーゼが関与することを明らかにした。さらに、これらの因子が温度受容ニューロンで機能して、中枢介在神経細胞の活動を制御していることを確立した。前年度の解析から、この双方向性の活動制御には、温度受容ニューロンから放出される興奮性（神経ペプチド）と抑制性（グルタミン酸）のシグナルの放出バランスが関与していることが示唆されていた。そこで、本年度においては、このことをさらに確かめるため、神経ペプチド、グルタミン酸の放出が阻害されるような変異体であるunc-31、eat-4変異体を用いて実験を行い、この仮説をより強く示唆することに成功した。さらに、これらの双方向的な神経活動の制御が、行動制御にどのように寄与するのかを検討するために、行動中の多数の線虫個体を同時にトラッキングするMulti worm trackerを用いて解析を行った。この解析から、双方向的な神経活動は、「Curve」と呼ばれる線虫の前進行動中の移動方向を制御するのに重要であることが明らかとなった。すなわち、中枢介在神経細胞の双方向的な活動によって、温度環境に応じて、温度勾配を上昇（あるいは下降して）飼育温度への移動を実現していることを見出した。これらの研究成果を、原著論文として取りまとめ、論文発表に至った（Nakano et al., PNAS 2020)。また、論文発表と同時に、Press releaseも行い、新聞媒体などを通じて、研究成果の社会発信を行った。
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[Presentation] Presynaptic MAST Kinase Controls Bidirectional Post-Synaptic Responses to Convey Stimulus Valence during C. elegans Thermotaxis2019
Author(s)
Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama & Ikue Mori
Organizer
The 22nd International C. elegans meeting
Int'l Joint Research
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