| 研究課題/領域番号 |
21K06265
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
山下 絵美 (川野絵美) 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (80804583)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 光受容 / ロドプシン / 非視覚 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
無顎類ヤツメウナギ脳から、非視覚光受容タンパク質（bPPL）遺伝子を単離し、それが中脳のシェーバーのM5核と呼ばれる神経核に局在することを見出した。このシェーバーのM5核は、脳から網膜へ直接神経投射する遠心性ニューロン（向網膜系ニューロン）で構成されており、脳で受容した光情報が網膜へと伝達されることが示唆された。そこで、本研究では、「脳内で受容した光情報を眼で利用する」という新しい光受容の可能性について検討する。
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| 研究実績の概要 |
円口類ヤツメウナギ中脳のシェーバーのM5核と呼ばれる神経核において、新規の脳内光受容器官を発見した。シェーバーのM5核は、長い軸索を直接網膜に向けて伸ばす遠心性神経（向網膜系ニューロン）という大変特徴的な形態の細胞群で構成されていた。そこで本研究では、ヤツメウナギ中脳シェーバーのM5核に存在する新規脳深部光受容器官が、どのような光情報を、網膜のどの細胞に伝達し、どのような生理機能の調節に関わるのかを調べることで、「脳内で受容した光情報を眼で利用する」という新しい光受容機能の可能性について検討することを目的とした。
これまでに、M5核の光受容細胞の光入力部の構造・形態の観察や、軸索が神経投射する網膜細胞の特定を行い、新規の脳内光受容器官が担う生理機能を考える上で有用な組織学的な様々な知見を得た。また、ヤツメウナギの遊泳行動と光照射に関する行動解析から、非視覚の光受容が遊泳行動誘発に関わる可能性を見いだした。さらに、向網膜系ニューロンでの光受容が、他の脊椎動物でも共通する機能であるのかを考えるために、硬骨魚類の向網膜系ニューロンの組織学的解析を行った。硬骨魚類の向網膜系ニューロンは種によって多様化しているので、向網膜系ニューロンが比較的発達していることが予想されるミドリフグとモデル魚類のメダカを用いて、ヤツメウナギM5核に相当する細胞群の同定を試みた。詳細な組織学的解析を行った結果、M5核の向網膜系ニューロンと細胞形態や神経繊維の局在パターンなどの組織学的特徴が類似する細胞群を同定することができた。
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