線虫の温度と餌との連合学習において機能するcGMPシグナル伝達系の逆遺伝学的解析
Project/Area Number |
05J07840
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Genetics/Genome dynamics
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
西尾 奈々 Nagoya University, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2005 – 2007
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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Budget Amount *help |
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | 記憶・学習 / cGMPシグナル伝達系 / 遺伝学 |
Research Abstract |
線虫は、餌が存在する条件で飼育された場合は温度勾配上で過去の飼育温度へ移動し、餌がない飢餓条件で飼育された場合は過去の飼育温度を避けるという、餌と温度の連合学習行動を示す。cGMP依存性プロテインキナーゼ遺伝子(PKG)に変異を持つegl-4変異体はこの連合学習行動に異常を示し、餌のない条件で飼育されても、温度勾配上で飢餓体験温度付近に移動する。新規の遺伝子に変異を持つaha-3変異体は、egl-4変異体と同様に、この連合学習行動に異常を示す。本研究では、EGL4/PKGと新規タンパク質AHO-3との関係を調べるために、aho-3変異体について遺伝学的、行動学的な解析を行なった。 AHO-3はα/β加水分解酵素ドメインを持つと予測され、ヒトを含む多くの生物種で高度に保存されているにも関わらず、その機能についてはほとんど明らかにされていない。α/β加水分解酵素スーパーファミリーでは酵素活性に必須な3つのアミノ酸が保存されている。AHO-3における予測必須アミノ酸を別のアミノ酸に置換した組替え型遺伝子を作成し、aho-3変異体において発現させたところ、aho-3変異体の連合学習異常はこの組替え型aho-3遺伝子では回復しなかった。このことから、連合学習において、AHO-3は加水分解酵素として機能することが示唆された。AHO-3の連合学習における機能細胞を同定する目的で、aho-3変異体において細胞特異的に野生型aho-3遺伝子を発現させる細胞特異的表現型回復実験を行なったところ、aho-3変異体の連合学習異常は、温度受容ニューロンAWCのみでの野生型aho-3遺伝子の発現によって部分的に回復した。また、AWCニューロンの温度受容において機能することが示されていたGα/ODR-3が欠損したodr-3変異体が、aho-3変異体と同様の学習行動異常を示すことも明らかにした。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)