2020 Fiscal Year Research-status Report
経験依存的な行動調節を制御する分子・神経機構の包括的解明
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19K16286
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 博文 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (40779435)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 線虫 / 神経可塑性 / ナビゲーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、①感覚入力から行動出力までを結ぶ神経回路の動態の解析、②感覚神経―介在神経間のシナプス極性を反転させる機構の解明、③経験依存的な神経応答を制御する細胞内分子機構の解明、の大きく3つの内容から構成されている。
①について、本年度は各種変異体を用いて得られたデータを用いて詳細な解析を行った。これらのデータには塩濃度変化刺激に対する神経応答と行動の変化が記録されており、それらを用いて各変異体が感覚入力から行動出力までのどの段階に異常を示すかを調べた。結果として、神経回路上のどこにどの遺伝子が寄与するかが明らかになった。
②について、前年度までに得られていた知見を基に、具体的にどの受容体が寄与するか、また行動への影響についても詳細に調べた。寄与することが明らかになった受容体については、介在神経内での発現量が経験依存的に変化するかどうかを調べた。その結果、興奮性受容体についてはその転写量に有意な変化は見られなかった。
③について、塩化物イオンチャネルであるCLCの変異体が塩走性に異常を示すことが明らかになった。この変異体は、塩濃度変化刺激に対する介在神経の応答と行動に異常を示し、さらに感覚神経で機能することが明らかになった。
これらの結果から学習に関与することが明らかになった遺伝子は線虫以外の生物にも保存されており、よってこれらの成果は普遍的な学習機構の解明に大いに貢献するものであると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題で設定された目的は、予想外の結果もあるもののいずれもおおむね想定された範囲内で進行している。新型コロナウイルスの影響により一時的に実験活動が停止していたものの、その期間にはデータ解析や論文執筆等を前倒しして行った。課題①と②については、予定していた実験と解析はほぼ全て行われた。③についてもおおむね予定通りの実験が行われている。得られた成果の発表については、本年度は新型コロナウイルスの影響で学会の多くが中止・延期されたため学会発表については少なくなっている。一方で論文については③の一部についての成果はすでに出版され、①と②についての成果もすでに受理されている。そのため総合的にはおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は主に③の残りの一部についての研究、および①と②についてはさらに発展させた内容の研究を行う予定である。現在はおおむね通常の研究活動を行えているが、もし今後新型コロナウイルスの蔓延等で研究活動が停止した場合、これまで得られたデータのより詳細な解析とさらなる論文の執筆等を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は新型コロナウイルスの影響により一時的に実験活動が停止していたため、一部の実験が後ろ倒しになっている。それに伴って試薬や機器の消耗品等の費用が少なくなった。しかしその分次年度ではより多くの費用が掛かることが想定される。また本研究課題は申請時は2年の実施期間であったが、結果を鑑みてさらなる成果が得られると考えられたために1年の期間延長を申請した。次年度ではより発展的な実験等を行う計画であり、それらのために助成金は使用される予定である。
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