昆虫光周時計の脳内領域の特定

Research Project

Project/Area Number	15770050
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Animal physiology/Animal behavior
Research Institution	Osaka City University
Principal Investigator	志賀向子大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90254383)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000) Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000) Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	概日時計 / ルリキンバエ / 脳側方部 / PERIOD / 光周性 / 成虫休眠 / PDF / 脳間部 / 概日リズム / PDFニューロン / 免疫電顕
Research Abstract	光周時計には日長を測定し、日数を数えるしくみがあると考えられる。本研究では、概日時計ニューロンが光周時計の測時機構に関与するか、また、休眠誘導に重要な脳側方部領域が光周時計の場であるか、という点からルリキンバエの光周性神経機構を探ることが目的である。本年度は、光周性によって調節される休眠誘導に重要な脳側方部ニューロンとの形態学的関連が示された神経ペプチドPDFと、キイロジョウジョウバエをはじめ様々な動物で概日時計に重要であることが知られているタンパク質PERIODに注目し、以下の結果を得た。 1)PDFを脳側方部近辺に微小注入しPDFの光周性に対する影響を調べた。その結果、顕著な効果は見られなかった。今後、注入量や注入時間帯を考慮し、再検討する必要がある。 2)脳内の時計タンパク質PERIODに対する免疫陽性細胞を調べた。その結果、ルリキンバエの歩行活動リズムに重要な視葉小形PDFニューロン4つを含むグループ(small LNv)、とそのほか3群(large LNv, LNd, DN)のニューロンがPERIOD陽性を示すことがわかった。除去実験より同定された概日リズムに重要な小形PDFニューロンに時計タンパク質PERIODの存在が示された。また、DNは脳側方部ニューロンの細胞体やファイバーに近接していることがわかった。以上より、これまで光周性によって調節される休眠誘導に重要なニューロンネットワーク内、そして近傍に時計タンパク質をもつニューロン群が同定された。昨年度の結果と合わせ、光周時計の神経機構には概日時計の神経要素がかかわるのではないかと考えられる。