2015 Fiscal Year Annual Research Report
記憶学習において働くインスリンシグナル伝達の時空間的動態の解明
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25870172
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富岡 征大 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40466800)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 記憶学習 / インスリン / PI3キナーゼ / C. elegans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習記憶の過程（記憶の獲得→保持→想起）においてインスリン経路が神経細胞の働きを制御する仕組みを明らかにするために、線虫の飢餓学習に注目した。これは、飢餓環境下で経験した化学物質を記憶し、その化学物質を忌避するようになる現象である。
・記憶の獲得・保持に関わる機構：本研究により、インスリン経路により機能調節をうけるDAF-16(FOXO型転写因子）は飢餓学習に異常を示すことが明らかになった。さらに、DAF-16は飢餓条件付けに依存して神経細胞の細胞質から核内に移行しインスリン受容体の選択的スプライシングや軸索輸送を制御する可能性が示唆された。この機構は、飢餓を経験した記憶の獲得や保持に関わると考えられる。
・記憶の想起に関わる機構：飢餓条件付けにより発現変動するインスリン様ペプチド遺伝子を3種類同定した。それらのうちの１種類は既に飢餓学習に関わることが明らかになっていたINS-1をコードする遺伝子である。飢餓学習において、INS-1を記憶の想起時に分泌させることで飢餓時に経験した化学物質を避ける行動が引き起こされた。一方、INS-1を記憶の獲得時に分泌させると飢餓記憶の形成を阻害した。以上より、INS-1を含むインスリン様ペプチドは飢餓条件付け時に発現が変動し、適切な量のインスリン様ペプチドが記憶の想起時に分泌されていることが飢餓学習に必要であるといえる。記憶の想起の際にはINS-1の分泌に加えてシナプス部位で働くインスリン受容体の働きが必要である。しかし、シナプス部位でインスリン受容体が飢餓学習を制御する詳細な機構は不明である。本研究では、遺伝学的スクリーニング等を用いることによりインスリン経路の下流で機能する分子の解析を行った。その結果、インスリン経路が主導する飢餓学習には複数種のE3ユビキチンリガーゼの働きが必要である可能性が明らかになった。
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