線虫C.elegansの嗅覚学習をモデルとした忘却の制御メカニズム

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25840125
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 猿渡 悦子 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60456605)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 神経伝達 / 神経可塑性 / 連合学習 / カルシウムイメージング

Research Abstract

線虫C.elegansを用い「記憶の忘却」のメカニズム解明に向けて、SNT-3が神経回路上で忘却を制御する仕組み、特に感覚神経と介在神経の間でやりとりされる神経伝達に注目し、SNT-3による忘却制御に関わる神経回路を明らかにすることを目的としている。野生型個体を用いたカルシウムイメージングでは、ブタノンエンハンスメントにより誘起されたAWC感覚神経の強い感覚応答が記憶を忘れさせた後も維持されていたことから、ブタノンを感知するAWC感覚神経より下流の神経で可塑的な変化があると予想された。また、snt-3変異体ではブタノンエンハンスメントの記憶が野生型に比べ長く続くが、これが感覚応答の変化によるものかをカルシウムイメージングにより解析した。その結果、snt-3変異体でもAWC感覚神経の感覚応答は野生型と同様の傾向を示すことが分かった。さらに、ブタノンエンハンスメントの記憶が消去されない条件下で飼育した線虫の感覚応答を解析したところ、記憶の有無に関わらずAWC感覚神経の感覚応答に違いは認められなかった。このように、行動レベルと感覚応答レベルで異なる結果が得られており、ブタノンを感知するAWC感覚神経より下流の神経で可塑的な変化があることが強く示唆された。現在、ブタノンエンハンスメントの記憶を制御する神経回路を明らかにするため、ＡＷＣ感覚神経の下流にある介在神経についてカルシウムイメージングを行っている。カルシウムプローブの種類、匂い物質の濃度や刺激時間等を変化させ最適なイメージングの条件設定を行い、忘却が起きた際に可塑的な変化を示す神経細胞の同定を試みている。また、人為的に介在神経の神経活動を操作した遺伝子導入個体を作成し、その行動測定を行った。神経活動の操作が記憶の忘却に与える影響を解析し、ブタノンエンハンスメントの忘却に関わる介在神経の候補を推測している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

計画通りカルシウムイメージングと遺伝学的解析により、忘却を制御する神経細胞の同定を進めている。おおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

引き続きブタノンエンハンスメントの忘却を制御する神経回路の同定を行う。また、SNT-3が忘却過程で制御する標的分子をサプレッサースクリーニングにより探索する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当該年度は既に所属研究室にある装置を使用でき、消耗品のストックが十分にあったため、新たに購入する必要がなかった。また、出産育児のために実験を中断した期間があり、旅費を使用できなかった。
実験サンプル数が増えるため、低温インキュベーターを購入予定である。また、消耗品として実験動物の飼育道具や分子生物用試薬の購入を予定している。