Functional analysis of novel neuropeptides in vocal learning ability

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06751
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: Tobari Yasuko 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (90453919)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 鳴禽類 / 神経ペプチド / 歌制御系 / 発声学習 / 求愛歌

Outline of Final Research Achievements

The zebra finch, a species of songbird, displays vocal learning abilities similar to humans. The cDNA of gene A, which is presumed to be associated with language and social skills in humans, was cloned from the brain of the zebra finch. We found that gene A mRNA were expressed in song nuclei which is responsible for producing the learned vocalizations (HVC and the robust nucleus of the arcopallium) and showed sexually dimorphic expression pattern in the song nucleus that controls vocal learning (Lateral magnocellular nucleus of the anterior nidopallium). Mature peptides deduced from the cDNA of gene A were detected in HVC and RA tissues by LC-MSMS. These results suggest that the gene A product is involved in the control of learned vocalization.

Free Research Field

行動神経内分泌

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝子Aはタンパク質の一次構造から糖転移酵素として機能することが推測されていたが、限定切断されて短いペプチド断片としても機能するのではないかと予想された。キンカチョウはヒトと同様に発声学習能を持ち、学習により獲得された音声を制御するための特別な神経回路（歌制御核）が大脳に存在する。本研究では、このペプチドが歌制御核に存在すること、そのペプチドをコードするmRNAは歌い始める30日齢から歌が完成した後の120日齢まで一定して歌制御核で発現量が高いことが明らかになった。これらの結果は、学習性の発声の制御にこのペプチドの関与を示唆するものであり、言語野においてもこのペプチドが機能を持つかもしれない