魚類の行動を支配するニューロンの活性を人為的に操作する

• 研究課題/領域番号: 16K14981
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 水圏生命科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大久保 範聡 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10370131)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 水産学 / 生理学 / 脳・神経

研究成果の概要

本研究課題では、ニューロンの活性を上昇あるいは低下させる人工受容体を、繁殖行動を制御する特定のニューロンで強制発現させることで、個体の生理状態や周囲の環境条件によらず、繁殖行動のスイッチを任意にオン・オフできるメダカ系統を作出することを試みた。本研究の期間内にその目標を達成することはできなかったが、人工受容体を目的のニューロンで発現させるために必要なプロモーター・エンハンサーを有する遺伝子の同定や、DNAコンストラクトのメダカへの導入方法の検討などを通じて、目標に近づくことはできた。今後も研究を進めていくことで、近い将来、目的のメダカ系統が作出できると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

目標として掲げた「繁殖行動を任意のタイミングで人為的に操作できるメダカ系統の作出」を、本研究の期間内に達成することはできなかったが、近い将来、それが可能となれば、魚類の神経行動学に飛躍的な発展が見込まれる。また将来的には、水産増養殖や水産資源管理に大きく貢献する技術にもなり得ると考えられる。例えば、遺伝子改変を伴わない非侵襲的な方法（非ウイルスベクターを用いたドラッグデリバリーシステムなど）で人工受容体を標的のニューロンに一過性に導入することで、養殖魚の繁殖行動を任意のタイミングで操作することも可能になると期待される。