線虫の神経回路における情報処理機構-多面的なアプローチによる分子遺伝学的研究-

• 研究課題/領域番号: 18370004
• 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: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 石原 健 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (10249948)
• 研究分担者: 古賀 誠人 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60243888) ; 藤原 学 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (70359933) ; 広津 崇亮 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (70404035)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 17,510千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 2,610千円); 2009年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2008年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2007年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2006年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
• キーワード: 行動遺伝学 / 学習 / 神経回路 / 情報処理 / 線虫 / 脳 / 情報伝達 / 行動 / 遺伝学

研究概要

動物は、環境からの様々な情報を感覚ニューロンで受容し、そのような情報を中枢神経で適切に処理することによって、行動している。本研究においては、線虫C.elegansをモデルとして、このような情報処理の制御メカニズムの解析を進めた。線虫は、感覚情報の統合に関わるシグナル分子を同定するとともに、それが働く神経回路を同定した。また、記憶の保持時間を制御するメカニズムを明らかにするため、記憶を長く保持する変異体を同定し、記憶の保持に関わるシグナル経路を同定した。我々は、生殖細胞が嗅覚応答に影響を与えることをみつけ、その現象に基づき変異体を同定した。さらに、行動可塑性と嗅覚応答に関わるシグナル経路の働きを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Behavioural assay for olfactory plasticity in C. elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotsu T., Hayashi Y., Iwata R., Kunitomo H., Kage-Nakadai E., Kubo T., Ishihara T., Iino Y.
  • 雑誌名: Nature Protocols 139
• [雑誌論文] A trophic role for Wnt-Ror kinase signaling during developmental pruning in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y., Hirotsu T., Iwata R., Kage-Nakadai E., Kunitomo H., Ishihara T., Iino Y., Kubo T.
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 12 ページ: 981-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] FLR-2, the glycoprotein hormone alpha subunit, is involved in the neural control of intestinal functions in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oishi A., Gengyo-Ando K., Mitani S., Mohri-Shiomi A., Kimura K.D., Ishihara T., Katsura I.
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 1141-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] FLR-2, the glycoprotein hormone alpha subunit, is involved in the neural control of intestinal functions in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oishi A., et al
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 1141-1154
  • 査読あり
• [雑誌論文] A trophic role for Wnt-Ror kinase signaling during developmental pruning in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y., et al
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 12 ページ: 981-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPC-1, a G Protein{gamma}Subunit, Regulates Olfactory Adaptation in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada K., et al
  • 雑誌名: Genetics 181 ページ: 1347-1357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavioural assay for olfactory plasticity in C. elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotsu T., et al
  • 雑誌名: Nature Protocols 2009 ページ: 139-139
• [雑誌論文] ADBP-1 regulates an ADAR RNA-editing enzyme to antagonize RNAi-mediated gene silencing in C. elegans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta, H., Fujiwara, M., Ohshima, Y., Ishihara
  • 雑誌名: T. Genetics 180 ページ: 785-796
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADBP-1 regulates an ADAR RNA-editing enzyme to antagonize RNAi-mediated gene silencing in C.elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta, H., Fujiwara, M., Ohshima, Y., Ishihara and T. Genetics
  • 雑誌名: 180 ページ: 785-796
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADBP-1 regulates an ADAR RNA-editing enzyme to antagonize RNA-in terference-mediated gene silencing in Caenorhabditis elegans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta H., et al
  • 雑誌名: Genetics. 180(2) ページ: 785-796
  • 査読あり
• [雑誌論文] 線虫C. elegansにおける連合学習のメカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 雑誌名: 神経の分化, 回路形成, 機能発現(蛋白質 核酸 酵素2008年3月号増刊) 5 3 (4) ページ: 587-593
• [雑誌論文] Left-right olfactory asymmetry results from antagonistic functions of voltage-activated calcium channels and the Raw repeat protein OLRN-1 in C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Bauer Huang, SL., Saheki, Y., Vanhoven, MK., Torayama, I., Ishihara, T., Katsura, I, van der Linden, A., Sengupta, P., Bargmann, CI
  • 雑誌名: Neural Development 2 ページ: 24-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Genome-wide Survey and Systematic RNAi-based Characterization of Helicase-like Genes in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Eki, T., Ishihara, T., Katsura, I., Hanaoka, F.
  • 雑誌名: DNA Research 14 ページ: 183-199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food to enhance chemotaxis to butanone. (2007)
  • 著者名/発表者名: Torayama, I., Ishihara, T., Katsura
  • 雑誌名: I. Journal of Neuroscience 27 ページ: 741-750
  • 査読あり
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT74 are required for intraflagellar transport in C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, T., Gengyo-Ando, K., Ishihara, T., Katsura, I., Mitani
  • 雑誌名: S. Genes To Cells 12 ページ: 593-602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Left-right olfactory asymmetry results from antagonistic functions of voltage-activated calcium channels and the Raw repeat protein OLRN-1 in C. elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Bauer Huang,SL., Saheki, Y., Vanhoven, MK., Torayama, I., Ishihara, T., Katsura, I, van der Linden, A., Sengupta, P. and Bargmann, CI.
  • 雑誌名: Neural Development 2 ページ: 24-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Genome-wide Survey and Systematic RNAi-based Characterization of Helicase-like Genes in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Eki, T., Ishihara ,T., Katsura, I. & Hanaoka, F.
  • 雑誌名: DNA Research 14 ページ: 183-199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food to enhance chemotaxis to butanone (2007)
  • 著者名/発表者名: Torayama, I., Ishihara, T., Katsura and I. Journal
  • 雑誌名: Neuroscience 27 ページ: 741-750
  • 査読あり
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT74 are required for intraflagellar transport in C. elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, T., Gengyo-Ando, K., Ishihara ,T., Katsura, I. and Mitani, S.
  • 雑誌名: Genes To Cells 12 ページ: 593-602
  • 査読あり
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT74 are required for intraflagellar transport in C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, et. al.
  • 雑誌名: Genes To Cells 12 ページ: 593-602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two mutations lead to a super small body size in the nematode C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, et. al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12 ページ: 603-612
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Genome-wide Survey and Systematic RNAi-based Characterization of Helicase-like Genes in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Eki, et. al.
  • 雑誌名: DNA Research 14 ページ: 183-199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Left-right olfactory asymmetry results from antagonistic functions of voltage-activated calcium channels and the Raw repeat protein OLRN-1 in C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Bauer Huang SL, et. al.
  • 雑誌名: Neural Development 2 ページ: 24-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] 線虫C.elegansにおける連合学習のメカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 雑誌名: 神経の分化, 回路形成, 機能発現(蛋白質 核酸 酵素2008年3月号増刊) vol.53 no.4 ページ: 587-593
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food toenhance chemotaxis to butanone. (2007)
  • 著者名/発表者名: Torayama, et. al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 27 ページ: 741-750
• [雑誌論文] Two mutations lead to a super small body size in the nematode C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, et. al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12 ページ: 603-609
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT74 are required for intraflagellar transport in C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, et. al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12 ページ: 593-602
• [学会発表] MOLECULAR ANALYSES OF THE INTEGRATION OF TWO SENSORY SIGNALS IN C. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., Ishihara, T.
  • 学会等名: ELEGANS 2010 Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Neuronal Circuits
  • 発表場所: Cold Spring Harbor U.S.A.
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] Live imaging of Ras activity in olfactory neurons in C.elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotsu T., et al
  • 学会等名: International Symposium on Cellular Signaling
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] Chemotactic control by a germline signal in C. elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., Sato, N., Maruyama, S., Akamine, T., Ishihara, T.
  • 学会等名: 17th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
• [学会発表] Molecular analysis of the integration of two sensory signals in C. elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., Ishihara, T.
  • 学会等名: 17th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
• [学会発表] Molecular analysis of the integration of two sensory signals in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., et al
  • 学会等名: 17^<th> International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
• [学会発表] Systematic identification of specific receptors for odorants in C.elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiriyama, K., et al
  • 学会等名: 17^<th> International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
• [学会発表] Chemotactic control by a germline signal in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., et al
  • 学会等名: 17^<th> International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
• [学会発表] Live imaging of Ras activity in olfactory neurons in C.elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotsu, T., et al
  • 学会等名: 17^<th> International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A
• [学会発表] 線虫の嗅覚神経におけるRasの活性のライブイメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 広津崇亮, et al
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 線虫における記憶を忘れるメカニズムの遺伝学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上明俊, et al
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 線虫における嗅覚受容体遺伝子の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桐山恵介, et al
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 線虫を用いた記憶を忘れるメカニズムの遺伝学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上明俊, et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 線虫C.elegansにおけるブタノンエンハンスメントに関わる記憶の消去の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 海江田兼次, et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Search for the new regulators of the RNAi pathway in C. elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: 出水田一生, et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 線虫の嗅覚系におけるRasの活性化のライブイメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 魚住隆行, et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 線虫における感覚情報処理の分子機構Molecular mechanisms of sensory processing in C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Molecular Mechanisms Of The Integration Of Two Sensory Signals In C. elegans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., Tsunozaki, M., Bargmann, C., Ishihara, T.
  • 学会等名: NEWRONAL DEVELOPMENT, SYNAPTIC FUNCTION & BEHAVIOR C. elegans Topic Meeting #2
  • 発表場所: Madison, U.S.A.
• [学会発表] 線虫における感覚情報処理の分子機構Molecular mechanisms of sensory processing in C.elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Molecular Mechanisms Of The Integration Of Two Sensory Signals In C.elegans. NEWRONAL DEVELOPMENT,SYNAPTIC FUNCTION & BEHAVIOR (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkai,Y., Tsunozaki,M., Bargmann,C. and Ishihara, T.
  • 学会等名: C.elegans Topic Meeting #2
  • 発表場所: Madison,U.S.A.
• [学会発表] A receptor guanylate cyclase, GCY-28, regulates sensory integration and salt Chemotaxis learning in C. elegans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., et al
  • 学会等名: 2008 East Asia Worm Meeting
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Genetic analyses of the mechanisms for forgetting in Caenorhabditis elegans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., et al
  • 学会等名: 2008 East Asia Worm Meeting
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] 線虫における感覚情報処理の分子機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 線虫C. elegansの嗅覚応答を制御するG蛋白質シグナル (2008)
  • 著者名/発表者名: 広津崇亮, 他
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 線虫C. elegansを用いた記憶を忘れるメカニズムの遺伝的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上明俊, 他
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 線虫C. elegansでのCa2+イメージングによる感覚情報統合の可視化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 畑 茉容, 他
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第8 1回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 線虫C. elegansの神経回路を介した嗅覚順応機構の分子遺伝学的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田恭介, 他
  • 学会等名: 第3 1回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 線虫C. elegansにおけるブタノンエンハンスメントに関わる記憶の消去の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 海江田兼次, 他
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Molecular mechanisms regulating the sensory integration process in C. elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: 新海陽一, 石原健
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Genetic analyses of mechanism for memory erasing in Caenorhaditis elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., Ishihara, T.
  • 学会等名: 16 th International C. elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A.
• [学会発表] Genetic analysis of the sensory integration process in the neuronal circuit. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., Ishihara, T.
  • 学会等名: 16 th International C. elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A.
• [学会発表] Molecular mechanisms regulating the sensory integration process in C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: 新海陽一、石原健
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Genetic analyses of mechanism for memory erasing in Caenorhaditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A. and Ishihara, T.
  • 学会等名: 16 th International C.elegans meeting Los Angeles
  • 発表場所: U.S.A.
• [学会発表] Genetic analysis of the sensory integration process in the neuronal circuit (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinkai ,Y. and Ishihara, T.
  • 学会等名: 16 th International C.elegans meeting Los Angeles
  • 発表場所: U.S.A.
• [学会発表] Activity of MPK-1 MAP kinase regulates gustatory adaptation in C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Emoto Y, et. al.
  • 学会等名: 16th International C.elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A
• [学会発表] ADBP-1,a novel protein interacting with an RNA editing-enzyme ADR-2,modulates the Somatic expression of transgenes (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohta H, et. al.
  • 学会等名: 16th International C.elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A
• [学会発表] Genetic analysis of the sensory integration process in the neuronal circuit (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y, et. al.
  • 学会等名: 16th International C.elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A
• [学会発表] Genetic analyses of mechanism for memory erasing in Caenorhaditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Inoue A, et. al.
  • 学会等名: 16th International C.elegans meeting
  • 発表場所: Los Angeles, U.S.A
• [学会発表] Activity of MPK-1 MAP kinase regulates gustatory adaptation in C.elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Emoto Y, et. al.
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Genetic analyses of the sensory integration process in the neuronal circuits in Caenorhaditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y, et.al.
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Genetic analyses of mechanism for memory decline in Caenorhaditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Inoue A, et. al.
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ADBP-1,a novel protein interacting with an RNA editing-enzyme ADR-2,modulates the somatic expression of transgenes (2007)
  • 著者名/発表者名: 太田 博允, 他
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 線虫の神経回路レベルで成立する嗅覚順応の分子メカニズム:Ras-MAPK経路によるグルタミン酸受容体の制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 広津 崇亮, 他
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 線虫C.elegansの嗅覚系におけるRas-MAPK経路の下流の探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平江 彰伍, 他
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] 神経の分化,回路形成,機能発現 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 線虫C.elegansにおける連合学習のメカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 出版者: 共立出版蛋白質核酸酵素増刊「神経の分化, 回路形成, 機能発現」
• [図書] 脳機能研究の新展開 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 線虫C,elegansの行動可塑性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石原健
  • 出版者: 羊土社「脳機能研究の新展開」実験医学増刊
• [備考]
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~bunsiide/
• [備考]
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~bunsiide/
• [備考]
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~bunsiide/