運動回路の可塑的発達を制御する分子・細胞メカニズムの解明
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13J05061
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Neuroscience in general
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| Research Institution | Keio University (2014)
The University of Tokyo (2013) |
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Principal Investigator |
伏木 彬 慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥2,070,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 運動回路 / 電子顕微鏡 / 国際研究者交流（アメリカ・バージニア） / GABA作動性神経細胞 / 運動神経回路 / 機能発達 / シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエ幼虫のぜん動運動は、尾部から頭部へ向けて各体節の筋肉が収縮と弛緩を繰り返すことで生じる。この逐次的な筋肉の波の伝播は、中枢神経系内の興奮性及び抑制性の介在神経細胞が、規則正しいリズムで互いに調和を保ちながら活動することで実現されると考えられている。しかし、ショウジョウバエ幼虫の介在神経細胞の働きについては不明なところが多く、特に運動回路における役割についてはほとんど明らかにされていない。そこで本研究では、抑制性神経細胞の一種であるGABA作動性神経細胞に着目をして、ショウジョウバエ幼虫の運動回路の機能解析を行った。
本研究では、GABA作動性神経細胞を一つ同定し、この神経細胞をGDLsと名づけた。この細胞の活動を操作するとぜん動運動に著しい機能障害が見られることから、GDLsは運動回路において主要な役割を担っていることが示唆された。
そこで、GDLsが運動神経細胞とシナプスを形成しているかをGRASPを用いて検証したところ、GDLsのシナプス前終末にGFPシグナルは検出されなかった。次に、ショウジョウバエ幼虫の腹部神経節の電子顕微鏡連続切片画像を用いてGDLsを再構築し下流の神経細胞を探索したところ、介在神経細胞をいくつか同定した。これらの細胞のうちGDLsと最も強いシナプス結合で結ばれているのは、隣接する体節に神経突起を伸ばしているコリン作動性の神経細胞であることが分かった。また、この細胞は様々な運動神経細胞に直接シナプスを結んでいることが、さらなる電子顕微鏡の画像解析によって分かった。よって、私が着目しているGDLsは、このコリン作動性神経細胞の制御を介して、隣接する体節間の運動神経細胞の活動を調整していると考えられる。これらの結果から、ぜん動運動における新たな制御機構が明らかになったた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
