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線虫温度応答行動から解き明かす新規シナプス伝達制御基盤

研究課題

研究課題/領域番号 17K07499
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関名古屋大学

研究代表者

中野 俊詩  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60608529)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード線虫 / 学習 / 記憶 / 行動 / 神経間情報伝達 / 遺伝子 / シナプス伝達制御 / 生物・生体工学 / 神経科学 / シグナル伝達 / 脳・神経
研究成果の概要

シナプス伝達は、神経系機能において最も重要で、かつ基本的な情報伝達機構である。本研究では、線虫C. elegansの温度受容ニューロンと、このニューロンがシナプス接続する中枢介在ニューロンとの間の神経間情報伝達制御の分子基盤を明らかにすることを目的とした。線虫からヒトまで、進化的に高度に保存された分子が温度受容ニューロンで機能して、この神経間情報伝達を双方向的に制御していることを見出した。この成果は、シナプス伝達制御を担う新たな分子の同定であり、今後、基礎研究、および応用研究へのさらなる展開が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに、シナプス前ニューロンおけるシナプス伝達制御機構として、シナプス後ニューロンの活動の強度を調節することが知られていた。本研究の成果から、シナプス前ニューロンからの興奮性・抑制性シグナルのバランスを調節することによって、シナプス後ニューロンの活動が双方向的に制御されうることが明らかとなった。このことは、シナプス接続をする一対のニューロン間の情報伝達が、これまでに考えられていたよりも非常にダイナミックであり、複数の神経伝達物質が単一のニューロンから放出される生物学的意義を明らかにするものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Pohang University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Presynaptic MAST kinase controls opposing postsynaptic responses to convey stimulus valence in Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Shunji、Ikeda Muneki、Tsukada Yuki、Fei Xianfeng、Suzuki Takamasa、Niino Yusuke、Ahluwalia Rhea、Sano Ayana、Kondo Rumi、Ihara Kunio、Miyawaki Atsushi、Hashimoto Koichi、Higashiyama Tetsuya、Mori Ikue
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 3 ページ: 1638-1647

    • DOI

      10.1073/pnas.1909240117

    • 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] The Caenorhabditis elegans INX‐4/Innexin is required for the fine‐tuning of temperature orientation in thermotaxis behavior2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Satomi、Emmei Taishi、Nakano Shunji、Nishio Nana、Sasakura Hiroyuki、Mori Ikue
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 号: 3 ページ: 154-164

    • DOI

      10.1111/gtc.12745

    • 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
  • [雑誌論文] Context-dependent operation of neural circuits underlies a navigation behavior inCaenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Muneki、Nakano Shunji、Giles Andrew C.、Xu Linghuan、Costa Wagner Steuer、Gottschalk Alexander、Mori Ikue
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 11 ページ: 6178-6188

    • DOI

      10.1073/pnas.1918528117

    • 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] Presynaptic MAST Kinase Controls Bidirectional Post-SynapticResponses to Convey Stimulus Valence in C. elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama, Ikue Mori
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 609479 ページ: 609479-609479

    • DOI

      10.1101/609479

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] KIN-4/MAST kinase promotes PTEN-mediated longevity of Caenorhabditis elegans via binding through a PDZ domain2019

    • 著者名/発表者名
      An Seon Woo A.、Choi Eun-Seok、Hwang Wooseon、Son Heehwa G.、Yang Jae-Seong、Seo Keunhee、Nam Hyun-Jun、Nguyen Nhung T. H.、Kim Eun Ji E.、Suh Bo Kyoung、Kim Youngran、Nakano Shunji、Ryu Youngjae、Man Ha Chang、Mori Ikue、Park Sang Ki、Yoo Joo-Yeon、Kim Sanguk、Lee Seung-Jae V.
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: e12906 号: 3

    • DOI

      10.1111/acel.12906

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SLO potassium channels antagonize premature decision making in C. elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Aoki I, Tateyama M, Shimomura T, Ihara K, Kubo Y, Nakano S, Mori I.
    • 雑誌名

      Commun Biol.

      巻: 1 号: 1 ページ: 123-123

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0124-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of animal behavioral strategies by inverse reinforcement learning2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi S, Honda N, Ikeda M, Tsukada Y, Nakano S, Mori I and Ishii S
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 129007 ページ: 129007-129007

    • DOI

      10.1101/129007

    • NAID

      120006469168

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Stomatin-dependent control of presynaptic release during a memory-guided navigation behavior in C. elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Ikue Mori
    • 学会等名
      The 42nd Annual meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Presynaptic MAST Kinase Controls Bidirectional Post-Synaptic Responses to Convey Stimulus Valence during C. elegans Thermotaxis2019

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama & Ikue Mori
    • 学会等名
      The 22nd International C. elegans meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alteration of Synaptic Valence Controls a C. elegans Navigation Behavior2019

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Ayana Sano, Rumi Kondo, Takamasa Suzuki, Tetsuya Higashiyama, and Ikue Mori
    • 学会等名
      UK-Japan Neuroscience Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alteration between positive and negative valence of a neuronal connection shapes a C. elegans navigation behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Ayana Sano, Rumi Kondo, Takamasa Suzuki, Tetsuya Higashiyama, and Ikue Mori
    • 学会等名
      The 41st annual meeting of the Japan neuroscience society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The C. elegans MAST Kinase Acts through Stomatin and Diacylglycerol Kinase to Regulate Thermotaxis Behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Andrew C. Giles, Takamasa Suzuki, Ayana Sano, Rumi Kondo, Tetsuya Higashiyama, Ikue Mori
    • 学会等名
      21st International C. elegans meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 「好き」が「嫌い」に変わる仕組みを解明 ~ 神経細胞から「好き・嫌い」の脳の働きを探る ~

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20200114_sci1.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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