Bidirectional regulation of synaptic transmission during C. elegans thermotaxis behavior

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07499
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Genetics/Chromosome dynamics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Nakano Shunji 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60608529)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 線虫 / 学習 / 記憶 / 行動

Outline of Final Research Achievements

Synaptic transmission is fundamental in information processing in the nervous system. This study focused a thermosensory neuron in the nematode C. elegans and its post-synaptic interneuron and aimed to understand the molecular basis of the neural communication between these neurons. We identified a series of evolutionarily conserved molecules that function in the thermosensory neuron to bidirectionally regulate the activity of the interneuron. Our results identified previously unknown factors important for synaptic transmission and revealed the potential therapeutic targets for information processing in the nervous system.

Free Research Field

分子遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでに、シナプス前ニューロンおけるシナプス伝達制御機構として、シナプス後ニューロンの活動の強度を調節することが知られていた。本研究の成果から、シナプス前ニューロンからの興奮性・抑制性シグナルのバランスを調節することによって、シナプス後ニューロンの活動が双方向的に制御されうることが明らかとなった。このことは、シナプス接続をする一対のニューロン間の情報伝達が、これまでに考えられていたよりも非常にダイナミックであり、複数の神経伝達物質が単一のニューロンから放出される生物学的意義を明らかにするものである。