感覚神経の感度調節と学習記憶の神経ネットワーク制御機構

• 研究課題/領域番号: 18770005
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 久原 篤 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00402412)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 温度走性 / 神経回路 / Gタンパク / カルシウムイメージング / インスリン / カルシニューリン / シナプス局在 / イノシトール / 記憶、学習

研究概要

動物は外界からの情報を感覚神経で受容し、脳内の神経回路網で学習・記憶することで適切に行動することができる。現在の神経生物学において、感覚情報の受容から学習記憶、そして出力に至るまでの一連の神経回路とそれを構築する分子基盤の包括的解明こそが最重要課題の1つである。本研究では、線虫C. elegans温度に対する応答行動に関わるシンプルな神経回路を高次神経機能解析のモデル実験系と位置づけ、感覚情報の受容や学習記憶そして出力に至る分子・神経機構の包括的理解をめざし研究を行っている。
本年度において、主に得られた実績は、嗅覚ニューロンとして知られていた感覚ニューロンが温度を受容し、その温度情報伝達には哺乳類の視覚や嗅覚と同様にGタンパクが関与していることを明らかにした点と、温度情報処理に関わる神経回路を最新のカルシウムイメージング技術で明らかにした点である(Kuhara, Okumura, et. al.,Science, in press)。以上の研究成果は、特定の感覚応答行動を刺激の入力から行動としての出力までを分子-神経細胞-神経回路-個体行動の各階層レベルを統合して明らかにした点において、世界的に広く注目を集めている

研究成果

• [雑誌論文] 温度学習行動の分子神経回路メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤, 笹倉 寛之, 木全 翼, 森 郁恵
  • 雑誌名: 蛋白質 核酸 酵素 増刊号 神経の分化, 回路形成, 機能発現 Vol.53 No.4 ページ: 580-586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Worm thermotaxis: a model system for analyzing thermosensation and neural plasticity (2007)
  • 著者名/発表者名: Mori, I., Sasakura, H., and Kuhara.
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 17 ページ: 712-719
  • 査読あり
• [雑誌論文] 線虫C.elegansにおける温度走性行動の分子神経ネットワークメカニズム″ (2007)
  • 著者名/発表者名: 児玉 英志, 久原 篤, 森 郁恵
  • 雑誌名: 蛋白質 核酸 酵素 Vol.52,No.3 ページ: 205-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] 温度受容ニューロンにおけるGタンパクを介した新規温度受容伝達メカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤, 奥村 将年, 森 郁恵
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝 No.21 ページ: 250-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] G タンパクを介した温度受容メカニズムと温度情報伝達の機能的神経回路″ (2007)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems, GSJ communications No.21
• [雑誌論文] 線虫C. elegansにおける温度走性行動の分子神経ネットワークメカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 児玉 英志, 久原 篤, 森 郁恵
  • 雑誌名: 蛋白質 核酸 酵素 52・3 ページ: 205-213
  • NAID: 40015334812
• [雑誌論文] 温度受容ニューロンにおけるGタンパクを介した新規温度受容伝達メカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤, 奥村 将年, 森 郁恵
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝別冊 21 ページ: 250-252
• [雑誌論文] Molecular physiology of the neural circuit for calcineurin-dependent associative learning in Caenorhabditis elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuhara, A., Mori, I.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 154 ページ: 9355-9364
• [雑誌論文] Insulin-like signaling and the neural circuit for integrative behavior in C. elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Kodama, E., Kuhara, A., Mohri-Shiomi, A., Kimura, K.D., Okumura, M., Tomioka, M., Iino, Y., Mori, I.
  • 雑誌名: Genes ＆ Development 20 ページ: 2955-2960
• [雑誌論文] Inositol Monophosphatase regulates localization of synaptic components and behavior in the mature nervous system of C. elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanizawa, Y., Kuhara, A., Inada, H., Kodama, E., Mizuno, T., Mori, I.
  • 雑誌名: Genes ＆ Development 20 ページ: 3296-3310
• [学会発表] Olfactory neuron senses temperature through the G protein-coupled signaling (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kuhara, Masatoshi Okumura, Koutarou D. Kimura, Kunihiro Matsumoto, & Ikue Mori
  • 学会等名: 16th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: Los. Angels
• [学会発表] Calcium imaging of the thermotaxis neural circuit: toward combinatorial feed back analysis between in vivo neurobiology and in silico computation (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kuhara, Noriyuki Ohnishi, Eiji Kodama, and Ikue Mori
  • 学会等名: 16th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: Los. Angels
• [学会発表] G protein-coupled novel temperature sensing mechanism (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kuhara, Masatoshi Okumura, Koutarou D. Kimura, Kunihiro Matsumoto, & Ikue Mori
  • 学会等名: Neuro 2007
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Gタンパクを介した温度受容メカニズムと温度情報伝達の機能的神経回路 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤、奥村将年、森郁恵
  • 学会等名: 日本遺伝学会第79回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 線虫C.エレガンスの嗅覚ニューロンにおけるGタンパクを介した温度受容機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤、奥村 将年、森 郁恵
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会)
  • 発表場所: 横浜
• [備考]
  • URL: http://bunshi3.bio.nagoya-u.ac.jp/bunshi0/kuhara/kuharaIndex.html
• [備考]
  • URL: http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0032/0003241/profile.html