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線虫を用いた、成長にともなう行動パターン変化を制御する機構の解析

Research Project

Project/Area Number 18J11948
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

日野 喬央  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords嗅覚 / 成長 / 線虫 / 行動変化
Outline of Annual Research Achievements

成長にともなうジアセチル走性の亢進において、egl-4遺伝子がどのように走性に関わる神経機構に影響しているのかを調べた。これまでの実験から、egl-4変異体の走性の異常はAIYの機能の変化が原因である可能性が高いことがわかった。そこで、AIY介在神経において、カルシウムプローブを用いたイメージング実験を行い、ジアセチル刺激時のegl-4変異体のAIY介在神経の神経応答を調べた。野生型のAIYは匂い提示時に興奮するのに対し、egl-4変異体のAIYは、匂い提示時に加えて匂い除去時にも興奮することがわかった。AIY介在神経の興奮は前進行動を引き起こすため、匂い除去時のAIYの興奮は匂いがない方向へと線虫を進ませると考えられる。このような異常なAIYの応答は、egl-4変異体の走性がAIYにより低下することの原因であると考えられる。さらに、この匂い除去時の応答はAWC嗅覚神経からの入力により引き起こされることが、AWC嗅覚神経を欠損させたegl-4変異体を用いた実験からわかった。AIYへ入力するAWC嗅覚神経の匂いに対する応答のパターンはegl-4変異体においても変化していなかったことから、egl-4変異体において、AWCからAIYへ経路における嗅覚情報の処理に異常がある可能性があることがわかった。また、予想外にも、egl-4遺伝子に異常がなくとも、AWAを欠損した変異体のAIYにおいても、AWC嗅覚神経に依存した匂い除去時の興奮が観察された。これらの結果から、AIYの匂いに対する応答は、AWA嗅覚神経とAWC嗅覚神経の両方により、協調的に制御されていることが示唆された。二つの嗅覚神経から下流の介在神経へ情報が統合される過程を調節することにより、幼虫期と成虫期の匂いに対する走性がコントロールされているのかもしれない。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] Analysis of the modulation mechanism of behavior in odor-specific manner by PKG in C. elegans2019

    • Author(s)
      日野喬央、藤原学、石原健
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫C. elegansの嗅覚回路におけるPKGを介した情報処理機構の解析2018

    • Author(s)
      日野喬央、藤原学、石原健
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫の嗅覚神経においてポリモーダルな情報伝達を可能にする機構の解析2018

    • Author(s)
      日野喬央、藤原学、石原健
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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