Analysis of neuronal circuits that control body posture using larval zebrafish

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18KK0215
• Research Institution: Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences
• Principal Investigator: 東島 眞一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (80270479)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷本 昌志 名古屋大学, 理学研究科, 研究員 (30608716) ; 木村 有希子 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (70581122)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2021-03-31
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 姿勢制御 / 前庭 / イメージング

Outline of Annual Research Achievements

前庭情報は姿勢の制御に必須であり、自身の運動の知覚や空間位置覚に深く関わる。本研究では、前庭感覚情報を適切な運動出力に変換する「姿勢制御の神経回路」が、どのようなタイプのニューロンで構成され、どの脊髄ニューロンとシナプス結合して姿勢を制御するのかを、脊椎動物モデルとして有用なゼブラフィッシュ幼魚を用いて明らかにすることを目標とした。海外の共同研究先（フランスおよびアメリカ）と研究の方針の打ち合わせを行い、必要な遺伝子組換えゼブラフィッシュの準備を進めた。前庭刺激中の脳・脊髄ニューロンのカルシウムイメージングを行うために、前庭脊髄路ニューロンや網様体脊髄路ニューロンに転写活性化因子Gal4を発現する遺伝子組換え系統や、後脳および脊髄のV2aニューロン（転写因子vsx2あるいはsox14を発現する興奮性介在ニューロンのグループのひとつ）にGal4あるいはテトラサイクリン制御性トランス活性化因子tTAを発現する遺伝子組換え系統、そしてこれらの系統との組み合わせにより、緑色蛍光タンパク質(GFP)、カルシウム指示タンパク質(GCaMP)などをそれぞれ発現する遺伝子組換え系統を作成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今後の研究に必要な遺伝子組換え魚の系統の作成が順調に進んだ。また、海外の共同研究先との打ち合わせも順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子組換え系統の作成や、カルシウムイメージングの光学系の準備等は順調に進んでいる。これらを活用して、前庭刺激中に活動するニューロンを特定し、脊髄運動回路とどのような神経結合をしているのかを調べ、姿勢制御を実現する神経回路の実体を明らかにする。

Causes of Carryover

海外へ行っての本格的な共同研究は2019年度からを予定しており、そのために予算を確保している。