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長期記憶形成における時計遺伝子periodの新規機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04816
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関首都大学東京

研究代表者

坂井 貴臣  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (50322730)

研究分担者 武尾 里美  首都大学東京, 理学研究科, 助教 (10642100)
上野 耕平  公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 副参事研究員 (40332556)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード長期記憶 / 時計遺伝子 / period / 概日リズムj / 記憶固定化 / 記憶維持 / ショウジョウバエ / Period / LNd / 神経科学 / 脳・神経 / 昆虫 / 行動学 / 生理学
研究成果の概要

ショウジョウバエ(以下、ハエ)で最初に発見されたperiod遺伝子(per)は、概日リズム形成のみならず、長期記憶形成にも必須である。本研究では単一ニューロン遺伝子発現システムを核として,ハエ時計細胞LNdで発現するPerの長期記憶における役割と、長期記憶形成に必須なPerの機能ドメインを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、LNdで発現するPerは長期記憶の形成に必須であることが明らかになった。さらに、Perタンパク質の機能ドメインの1つCCIDドメインが長期記憶形成に重要である可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は時計遺伝子perが長期記憶形成に必須であることを世界で初めて見出した。ハエ脳ではリズム中枢以外の多くのニューロンでperが発現しているにもかかわらず,概日リズム以外の役割が不明である。申請者の発見以降,マウスの相同遺伝子Per1も記憶形成に関与することが報告された。しかし,記憶におけるPERの分子機能は不明であった。本研究で得られた結果は、動物の記憶形成のメカニズムを解明する上で貴重な情報になるのみならず、時計遺伝子の概日リズム以外の機能の解明にも貢献できることに意義がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Univ. of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Environmental Light Is Required for Maintenance of Long-Term Memory in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Show Inami, Shoma Sato, Shu Kondo, Hiromu Tanimoto, Toshihiro Kitamoto and Takaomi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 7 ページ: 1427-1439

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1282-19.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Light is required for proper female mate choice between winged and wingless males in <i>Drosophila</i>2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kazuki, Suzuki Yuki, Inami Show, Ohashi Hirono, Sakai Takaomi.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 93 号: 3 ページ: 119-123

    • DOI

      10.1266/ggs.18-00004

    • NAID

      40021700935

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2018-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synaptic depression induced by postsynaptic cAMP production in the Drosophila mushroom body calyx.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato S, Ueno K, Saitoe M, Sakai T.
    • 雑誌名

      J Physiol

      巻: 印刷中 号: 12 ページ: 2447-2461

    • DOI

      10.1113/jp275799

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Leucokinin signaling regulates hunger-driven reduction of behavioral responses to noxious heat in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohashi H, Sakai T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 499 号: 2 ページ: 221-226

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.03.132

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of light-driven arousal by LIM-homeodomain transcription factor Apterous in large PDF-positive lateral neurons of the Drosophila brain2016

    • 著者名/発表者名
      Shimada N, Inami S, Sato S, Kitamoto S, Sakai T.
    • 雑誌名

      Scientific Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 37255-37255

    • DOI

      10.1038/srep37255

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mushroom body signaling is required for locomotor activity rhythms in Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi I, Shimada N, Sato S, Ienaga K, Inami S, Sakai T.
    • 雑誌名

      Neuroscience Res.

      巻: 111 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.04.005

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Neural circuits required for courtship memory in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Sato S. and SakaiT.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of long-term memoryconsolidation by Cl- influx in Pdf neurons by Drosophila LIM homeodomaintranscription factor, Apterous.2019

    • 著者名/発表者名
      Inami S., Sato T.,Sato S., Shimada N., Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of virtual courtship learning in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato T., Sato S.,Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] period-positive dorsal lateral neurons arerequired for maintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Suzuki, YutoKurata, Takaomi Sakai
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoreceptors involved in light-dependentmaintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto R.,Inami S., Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経ペプチドPDFを介した光による長期記憶維持システム2019

    • 著者名/発表者名
      坂井貴臣
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Postsynaptic cAMP production predominantly contributes to synaptic depressionin the Drosophila mushroom body calyx.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato S., Ueno K., Sakai T.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of long-term memory processes by Drosophila LIM homeodomaintranscription factor Apteorus in a cofactor-dependent and independent manner.2018

    • 著者名/発表者名
      Inami S., Shimada N., Sakai T.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Innate escapebehavior induced by activation of dopaminergic neurons relevant to punishmentsystem in Drosophila larvae.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato T., Honjo K., Sakai T.,Furukubo-Tokunaga K.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Clock neurons involved in period dependent long-term memory in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y., Ienaga K., Mabuchi I., Sakai T.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Light-driven maintenance of long-term memory via the PDF neuropeptide signaling in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Inami S., Shimada N., Asano T., Sakai T.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The neuropeptide signaling involved in starvation-dependent reduction of heat nociception in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohashi H., Sakai T.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identification of protein domains of the circadian clock protein Period critically involved in Drosophila long-term memory.2017

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi I., Suzuki Y, Ienaga K., Sakai T.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Activity-dependent male courtship suppression induced by activation of olfactory projection neurons in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Nemoto M., Sakai T.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A neuropeptide signaling relulates sarvation-dependent reduction of heat nociception in Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Ohashi H, Sakai T.
    • 学会等名
      Annual meeting of Sciety for Neuroscience (Neuroscience 2016)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] cAMP production induced by AL-MB synaptic transmission reduces Ca2+ responses in Drosophila MB2016

    • 著者名/発表者名
      Sato S, Sakai T.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜,神奈川
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Drosophila LIM homeodomain transcription factor Apteorus regulates acquisition and maintenance of long-term memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Inami S., Shimada N., Asano T., Sakai T.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜,神奈川
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The exploration of neuropeptide involved in starvation-dependent reduction of heat nociception in Drosophila.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohashi H., Sakai T.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜,神奈川
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The circadian clock gene, period, in the dorsal lateral neurons is critically involved in Drosophila long-term memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi I., Ienaga K., Sakai T.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜,神奈川
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Brain is requires for starvation-dependent reduction of heat nociception in Drosophila adults.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohashi H., Sakai T.
    • 学会等名
      JSCPB主催 国際シンポジウム "Environmental Sensing and Animal Behavior"
    • 発表場所
      駒場,東京
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 首都大学東京 教員紹

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/sa/489.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] プレスリリース 【首都大学東京】環境光による記憶維持機構の発見

    • URL

      https://kyodonewsprwire.jp/release/202001105579

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ・EurekAlert! News Release 13-Jan-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/sfn-ult010720.php

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] EurekAlert! News Release 14-Mar-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/tmu-ctm031120.php

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京 教員紹介

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/sa/489.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-28  

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