2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Neural Circuit Mechanisms Underlying Transformation of Olfactory Inputs into Behavioral Outputs
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25430025
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮坂 信彦 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70332335)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 嗅覚 / 神経回路 / 脳 / 行動 / 遺伝子工学 / 視床下部 / 嗅覚受容体 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼブラフィッシュの嗅覚行動出力における嗅球-間脳直接経路の役割を解析するために、前年度までに様々な行動実験システムの確立を行ってきた。本年度は、食物に由来する匂い成分と考えられるATPについて、ゼブラフィッシュの行動応答とその神経回路メカニズムに注目して解析を行った。ゼブラフィッシュはATPに対して誘引行動を示し、その行動応答は、同じく食物に由来するアミノ酸の一種であるアラニンよりも低濃度で誘起された。嗅上皮におけるATPの受容メカニズムを解析したところ、魚類や両生類のゲノムに特異的に存在する新規アデノシン受容体A2cが嗅覚受容体として機能することが明らかとなった。さらに、ATPは鼻腔内で細胞外核酸加水分解酵素によって積極的かつ速やかに分解され、産生されたアデノシンがA2c受容体を活性化して嗅覚応答を誘起することを見出した。また、ATPに対する行動応答にともなって活性化する高次脳領域をc-fos遺伝子の発現によって解析したところ、終脳および視床下部の複数の領域が活性化されることが明らかになった。視床下部の後方結節は嗅球-間脳直接経路を構成するが、ATPとアラニンのどちらの嗅覚入力でも活性化されることから、匂いによって誘起される誘引行動と密接な関連があることが示唆された。さらに、ATPのみによって活性化する領域が視床下部に存在することも明らかとなり、アミノ酸とは異なるATPの嗅覚入力に特異的な行動学的・生理学的機能の存在が示唆された。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Olfactory receptor for prostaglandin F2α mediates male fish courtship behavior2016
Author(s)
Yabuki Y., Koide T., Miyasaka N., Wakisaka N., Masuda M., Ohkura M., Nakai J., Tsuge K., Tsuchiya S., Sugimoto Y., Yoshihara Y.
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Journal Title
Nature Neuroscience
Volume: 19
Pages: 897-904
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Olfactory receptor for prostaglandin F2α mediates courtship behavior of male zebrafish2016
Author(s)
Yabuki Y., Koide T., Miyasaka N., Wakisaka N, Masuda M., Ohkura M., Nakai J., Tsuge K., Tsuchiya S., Sugimoto Y., Yoshihara Y.
Organizer
17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT)
Place of Presentation
パシフィコ横浜（神奈川・横浜）
Year and Date
2016-06-06 – 2016-06-08
Int'l Joint Research
