2020 Fiscal Year Annual Research Report
学習依存的に合成されるタンパク質の同定と記憶の長期化における動態の解明
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20H00519
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷本 拓 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市之瀬 敏晴 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20774748)
近藤 周 国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (90408401)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 翻訳制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今から50年以上前、学習後のタンパク質合成が記憶の安定化に重要であることが報告された。しかし、翻訳されるべきタンパク質が何であり、神経系のどの細胞でどのように機能することで記憶が長期化するかは未解明のままである。
本研究はショウジョウバエの匂い報酬記憶をモデルに、記憶の長期化を司る分子メカニズムの解明を目指す。具体的には、神経活動に依存して翻訳される候補タンパク質を細胞種特異的に同定する。記憶の長期化に関わる実行因子の動態を細胞種特異的に可視化、操作する遺伝学的技術を確立し、タンパク質の発現レベルと細胞内局在の機能的意義を明らかにする。
今年度は、細胞腫特異的なリボソームプロファイリングの実験条件を最適化した。
具体的には、研究代表者らが開発したトランスジェニック系統を用いてエピトープタグを付したリボソームを特定の細胞に発現させる。RNase処理と免疫沈降法により翻訳中のmRNA断片を回収し、このmRNA断片を網羅的に解読することで、ゲノム配列に照らし合わせて翻訳活性を測定した。この手法を神経細胞およびグリア細胞に適用し、リボソームプロファイリングを行うことで、各遺伝子に対する翻訳活性の検出に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症対策のため研究活動が制限されたことに加えて、研究試料の入手にも通常より時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度得られた神経細胞とグリア細胞におけるトランスラトームを解析し、翻訳効率が異なる遺伝子ファミリーの同定やその特徴を明らかにする。
また、各遺伝子上におけるリボソームフットプリントの分布を解析することで、細胞腫特異的な翻訳効率の差異を生み出すmRNA上の構造を特定する。
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