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ゲノム編集技術を用いた微小脳学習システムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K14774
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 動物生理・行動
研究機関北海道大学

研究代表者

水波 誠  北海道大学, 理学研究院, 教授 (30174030)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード昆虫 / オクトパミン / ドーパニン / 連合学習 / 社会学習 / コオロギ / RNA干渉 / ゲノム編集 / オクトパミン受容体 / FoxP / ノックアウト / ドーパミン受容体 / 条件づけ / 学習 / 記憶 / ドーパミン / アデニル酸シクラーゼ / 神経行動学 / 神経科学 / ゲノム編集技術
研究成果の概要

本研究の目的はCRISPR/Cas9法を用いて標的遺伝子をノックアウトしたフタホシコオロギ作成技術を確立し、学習・記憶メカニズム研究を加速させることである。Dop1ドーパミン受容体遺伝子のノックアウト個体を用いた研究により、Dop1は仲間の行動を罰と結びつける罰性の社会学習に関わることがわかった。一方、OA1オクトパミン受容体のノックアウト個体作成を試みたが十分な成果は得られなかった。また遺伝子ノックアウト実験の前段階としてRMAiによってAC1、AC8アデニル酸シクラーゼ、FoxP転写抑制因子の遺伝子発現をノックダウンする実験を行い、これらの分子の学習・記憶への関与について新規知見を得た。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of dopamine neurons in mediating the prediction error in aversive learning in insects2017

    • 著者名/発表者名
      Terao Kanta、Mizunami Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14694-14694

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14473-y

    • NAID

      120006370603

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Group-housed females promote production of asexual ootheca in American cockroaches2017

    • 著者名/発表者名
      Katoh K., Iwasaki M., Hosono S., Yoritsue A., Ochiai M., Mizunami M., Nishino H.
    • 雑誌名

      Zoological Letters

      巻: 3 号: 1 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1186/s40851-017-0063-x

    • NAID

      120005981462

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complete identification of four giant interneuronssupplying mushroom body calyces in the cockroach Periplaneta americana2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N., Katoh K., Watanabe H., Nakayama Y., Iwasaki M., Mizunami M., Nishino H.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 525 号: 1 ページ: 204-230

    • DOI

      10.1002/cne.24108

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Roles of octopamine and dopamine neurons for mediating appetitive and aversive signals in Pavlovian conditioning in crickets2017

    • 著者名/発表者名
      M. Mizunami and Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      Frontier in Physiology

      巻: 8 ページ: 1027-1027

    • DOI

      10.3389/fphys.2017.01027

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Searching for cognitive processes underlying insect learning2017

    • 著者名/発表者名
      Mizunami M, Matsumoto C-S, Matsumoto Y.
    • 雑誌名

      動物心理学研究

      巻: 67 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2502/janip.67.1.5

    • NAID

      130006894416

    • ISSN
      0916-8419, 1880-9022
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of inhibitory and facilitatory effects of conditioning trials on long-term memory formation2016

    • 著者名/発表者名
      Hosono S, Matsumoto Y, Mizunami M.
    • 雑誌名

      Learning & Memory

      巻: 23 号: 12 ページ: 669-678

    • DOI

      10.1101/lm.043513.116

    • NAID

      120006366476

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Habit formation by extended Pavlovian training in crickets.2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mizunami
    • 学会等名
      Naito Conference on decision making in the brain.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コオロギ古典的条件付けにおける習慣形成2017

    • 著者名/発表者名
      水波誠
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contrasting social learning with live and dead conspecifics in cricket.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ebina, Makoto Mizunami
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Roles of a transcription factor FoxP in olfactory learning in cricket2017

    • 著者名/発表者名
      Li Yaolong, Takayuki Watanabe, Makoto Mizunami
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コオロギの学習研究から何を学ぶか?2016

    • 著者名/発表者名
      水波誠
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Searching for cognitive processes involved in insect learning2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mizunami.
    • 学会等名
      日本動物心理学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Different social learning from live and dead conspecifics in crickets.2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ebina, Makoto Mizunami
    • 学会等名
      International Congress of Zoology
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of type I adenylyl cyclase AC1 in cricket learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Satomi Katata, Takayuki Watanabe, Taro Mito, Makoto Mizunami,
    • 学会等名
      International Congress of Zoology
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward elucidation of neural mechanisms underlying aversive learning in insects.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Hamanaka, Makoto Mizunami.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Studies on structure and function of insect microbrain.2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mizunami.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 脳の神秘を探ってみよう2017

    • 著者名/発表者名
      水波誠
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      朝日新聞出版
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] The Cricket as a Model Organism2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y and Mizunami M
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Springer, Tokyo.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] The Cricket as a Model Organism2017

    • 著者名/発表者名
      Mizunami M and Matsumoto Y
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Springer, Tokyo.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Cambridge Univ Press2016

    • 著者名/発表者名
      Taya M, Vonkenburgh EV, Mizunami M, Nomura S.
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      Bioinspired Actuators and Sensors
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 水波誠研究室

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~mizunami/MICROB~2/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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