2011 Fiscal Year Annual Research Report
行動・イメージング解析による長期記憶プロセスの分子・細胞基盤の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system |
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| Project/Area Number |
23115714
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
坂井 貴臣 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50322730)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 長期記憶 / キノコ体 / 中心体 / インスリン分泌細胞 / period / painless / apterous |
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| Research Abstract |
神経系の発達した動物は学習を通じて記憶を脳神経系に獲得し、その記憶を保持して必要に応じて想起することができる。本研究はこの記憶プロセス(獲得・保持・想起)の脳制御機構に注目する。動物の記憶は主に短期記憶と長期記憶に大別され、それぞれ脳内の保存場所が異なることが知られている。ショウジョウバエではキノコ体と呼ばれる脳領域が短期記憶中枢であると考えられているが、長期記憶中枢に関しては厳密に特定されていない。申請者はショウジョウバエの新たな長期記憶測定法である「求愛条件付け」を確立し、長期記憶に必須な遺伝子を同定してきた(period(per),EcR,painless(pain),apterous(ap))。さらに、perは中心体と呼ばれる脳構造で、painは脳内のインスリン分泌細胞もしくはキノコ体で、apはキノコ体で、それぞれ重要な役割を果たすことが示唆されている。これらの遺伝子がいずれの長期記憶プロセスに関与するのかを検証する実験を行い,これまでのところ,中心体で発現するperとキノコ体で発現するpainはいずれも長期記憶の獲得段階に必要であることが示唆されている。ap遺伝子に関してはレポーター遺伝子を利用して脳内発現細胞の詳細な同定を行い,キノコ体の一部のニューロン(αおよびβlobe)で発現していることが強く示唆された。また,抗Ap抗体が完成し,ap遺伝子のノックダウン系統のApタンパク質の発現量が低下していること,そして,これらのハエの長期記憶が確認されないことを明らかにした。さらに,pain変異体において,KC1刺激によるキノコ体ニューロンのCa2+応答が野生型よりも低下していることを摘出脳イメージングにより明らかにした。
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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
抗Ap抗体が完成し,ウェスタンブロッティング法によりap遺伝子のノックダウン系統のApタンパク質の発現量が低下していることまで確認できたが,脳の抗体染色では今のところシグナルが検出されていない。今後,詳細な実験条件の検討が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
抗Ap抗体による脳の抗体染色では,1次抗体・2次抗体の濃度や反応時間の詳細な検討が必要である。万一,シグナルが検出できない場合は,別の方法として,in situハイブリダイゼーション法によってap遺伝子を発現している脳神経細胞の同定を行う必要がある。
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