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Neural mechanisms for integration of sensory information and decision making in the higher brain centers of Drosophila

Research Project

Project/Area Number 18J00091
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionKanazawa University
Research Fellow 木矢 星歌  金沢大学, 理工研究域生命理工学系, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords神経科学 / 即初期遺伝子 / 初期応答遺伝子 / 性行動
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ショウジョウバエの性行動をモデルとして、感覚情報を統合し行動を決定する脳高次中枢神経機構を明らかにすることを目的としている。昨年までの研究で私は、昆虫の即初期遺伝子Hr38を用いてショウジョウバエで神経活動をラベルする手法を開発し、これを用いて雄の性行動中にaSP2と呼ばれる神経細胞群が活動することを見出した。さらに、aSP2神経の活動を操作することにより、aSP2神経が雄の求愛行動の持続と迅速な交尾の遂行に必須であることを発見した。
令和2年度は、雄の性行動中におけるaSP2神経の活動をリアルタイムで解析する為のカルシウムイメージングを行った。aSP2神経細胞特異的にカルシウムインジケータータンパク質(GCaMP6f)を発現するショウジョウバエを用い、半拘束状態の雄についてイメージングを行った。フェロモン受容器官のある前脚に雌を接触させると、aSP2神経におけるGCaMP6f蛍光強度の変動が観測された。
またHr38とは別の即初期遺伝子stripeを用いて、2つの異なる時間帯に活動した神経をそれぞれ別個にラベルし識別する手法について、前年までに得られたデータの分析を行い、これをまとめた論文の執筆を行った。この結果から、aSP2神経が雄の性行動中に活動することが再度裏付けられた。また、GAL4/UASシステムを用いたstripe依存的なGFPの発現と、神経活動に伴う内在性のStripeタンパク質発現の検出を組み合わせることで、第一回目の刺激によって活動した神経と、2回目の刺激によって活動した神経を識別できることを発見した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(3 results)

All 2021 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Identification and characterization of sexually dimorphic neurons that express the sex-determining gene doublesex in the brain of silkmoth Bombyx mori.2021

    • Author(s)
      Nakata M, Kikuchi Y, Iwami M, Takayanagi-Kiya S, Kiya T.
    • Journal Title

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      Volume: 129 Pages: 103518-103518

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2021.103518

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activity-dependent visualization and control of neural circuits for courtship behavior in the fly Drosophila melanogaster.2019

    • Author(s)
      Seika Takayanagi-Kiya and Taketoshi Kiya
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 116 Pages: 5715-5720

    • DOI

      10.1073/pnas.1814628116

    • NAID

      120006605143

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 即初期遺伝子stripeを利用した神経回路の可視化と操作による、ショウジョウバエ雄の求愛行動に関わる神経基盤の解析2019

    • Author(s)
      高柳-木矢 星歌、塩谷 捺美、西内 巧、岩見 雅史、木矢 剛智
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2021-12-27  

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