神経回路における感覚情報処理の制御機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
• 研究課題/領域番号: 20115003
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 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)
• 連携研究者: 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) ; 寺本 孝行 九州大学, 大学院・理学研究院, 学術研究員 (90571836) ; 猿渡 悦子 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60456605)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 情報処理 / 中枢神経 / 線虫 / イメージング

研究概要

動物は、環境からの情報を神経回路で処理することによって、適切に行動している。本研究課題では、2つの異なる感覚刺激に対する応答を制御する分子を同定し、それが働く神経回路を明らかにすることによって、行動選択を制御する神経回路モデルを提唱した。また、記憶を忘れにくい変異体の解析により、神経細胞間のシグナルによって、積極的に忘却が促進されていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Forgetting in C. elegans is accelerageted by neuronal communication via the TIR-1/JNK-1 pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., Sawatari, E., Hisamoto, N., Kitazono, T., Teramoto, T., Fujiwara, M., Matsumoto, K., Ishihara, T
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 3(3) ページ: 808-819
  • DOI: doi:10.1016/j.celrep
  • 査読あり
• [雑誌論文] A structural perspective of the MAVS-regulatory mechanism on the mitochondrial outer membrane using bioluminescence resonance energy transfer (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, O., Yoshizumi, T., Kuboyama, M., Ishihara, T., Suzuki, E., Kawabata, S., Koshiba, T
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1833(5) ページ: 1017-1027
  • DOI: doi:10.1016/j.bbamcr
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporally -regulated quick activation and inactivation of Ras is important for olfactory behaviour (2012)
  • 著者名/発表者名: Uozumi, T., Hirotsu, T., Yoshida, K., Yamada, R., Suzuki, A., Taniguchi, G., Iino, Y., Ishihara, T
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 ページ: 500
  • DOI: doi:10.1038/srep00500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odour concentration -dependent olfactory preference change in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Hirotsu, T., Tagawa, T., Oda, S., Wakabayashi, T., Iino, Y., Ishihara, T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 ページ: 739
  • DOI: doi:10.1038/ncomms1750
  • 査読あり
• [雑誌論文] An expanded palette of genetically encoded Ca^<2+> indicators (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y., Araki, S., Wu, J., Teramoto, T., Chang,YF., Nakano, M., Abdelfattah AS., Fujiwara, M., Ishihara, T., Nagai, T. CampbellRE
  • 雑誌名: Science 巻: 333(6051) ページ: 1888-1891
  • DOI: doi10.1126/science.1208592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavioral choice between conflicting alternatives is regulated by a receptor guanylyl cyclase GCY-28 and a receptor tyrosine kinase SCD-2 in AIA interneurons of C. elegans. J (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y., Yamamoto,Y., Fujiwara, M., Tabata, T. , Murayama T., Hirotsu, T. , Ikeda, D., Tsunozaki, M., Iino, Y., Bargmann, C., Katsura, I., and Ishihara, T
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 31(8) ページ: 3007-3015
  • DOI: doi:10.1523/JNEUROSCI.4691-10.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel zf-MYND protein, CHB-3, mediates guanylyl cyclase localization to sensory cilia and controls body size of C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., Teramoto, T., Ishihara, T., Ohshima Y. and McIntire, S. L
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 6 ページ: e1001211
  • DOI: doi:10.1371/journal.pgen.1001211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Olfactory plasticity is regulated by pheromonal signaling in Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada, K., Hirotsu, T., Matsuki, M., Butcher R.A., Tomioka, M., Ishihara, T., Clardy J., Kunitomo, H., Iino, Y
  • 雑誌名: Science 巻: 329 ページ: 1647-1650
  • DOI: doi:10.1126/science.1192020
  • 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., Hayashi, Y., Iwata, R., Kunitomo, H., Kage-Nakadai, E., Kubo, T., Ishihara, T. and Iino, Y
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 139
  • DOI: doi:10.1038/nprot.2009.139
• [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. and Kubo, T
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 12 ページ: 981-987
  • DOI: doi:10.1038/nn.2347
  • 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 巻: 14 ページ: 1141-1154
  • DOI: doi:10.1111/j.1365-2443.2009.01341.x
  • 査読あり
• [学会発表] 4-D Ca2+イメージングによる線虫C. elegans の行動選択を制御する複数ニューロンの活動の可視化と計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺本 孝行、山本 悠太、 石原 健
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 線虫の成長に伴う行動変化に関わるミトコンドリアの働き (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原 学、佐藤 則子、石原 健
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 線虫C. elegans におけるcGMP 依存性タンパク質キナーゼ EGL-4 による特定の匂いへの走性制御機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有井 照剛、藤原 学、石原 健
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 線虫C. elegans を用いた忘却シグナルの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北園 智弘、井上明俊、石原 健
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] 線虫C. elegans において記憶の忘却はASK/JNK 経路を介した神経間シグナル分泌により促進される (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上 明俊、猿渡悦子、寺本 孝行、石原 健
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Acceleration of forgetting by neuronal communication in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 学会等名: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ORGANIZATION AND FUNCTION OF THE NERVOUS SYSTEM
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] 線虫C. elegans の神経回路における忘却の制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 学会等名: 記憶回路研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] 線虫C. elegans を用いた忘却シグナルの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北園 智弘、井上 明俊、石原 健
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 生殖細胞が制御する線虫の感覚行動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原 学、佐藤 則子、石原 健
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 線虫の行動選択を制御する神経回路とその活動の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 学会等名: 文部科学省新学術領域研「システム分子行動学」班会議
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Chemotaxis behavior is regulated by germline in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara M., Sato N, Maruyama S, Ishihara T
  • 学会等名: EMBO Conference Series C.elegans Neurobiology
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-06-16
• [学会発表] snt-3 regulates memory erasing for butanone enhancement in Caenorhabditis elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Sawatari E., Kaieda K., Teramoto T., Ishihara T
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-06-16
• [学会発表] Forgetting in C. elegans is accelerated by neuronal communication via the p38 MAPK pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue A. , Sawatari E., Teramoto,T. Ishihara T
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] 4-D Ca2+ imaging of the multiple neurons that regulate the sensory integration underlying behavioral choice (2012)
  • 著者名/発表者名: Teramoto T., Yamamoto Y., and Ishihara T
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-06-14
• [学会発表] Changes in responsivity of olfactory neurons to odor during olfactory adaptation and recovery in Caenorhabditis elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Swatari E. Kaieda K. Ishihara T
  • 学会等名: 18th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
  • 年月日: 20110622-26
• [学会発表] Chemotaxis behavior is regulated by germline in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara M., Ishihara T
  • 学会等名: 18th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
  • 年月日: 20110622-26
• [学会発表] The P38/JNK MAP kinase pathway regulates forgetting in Caenorhabditis elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue A., Ishihara T
  • 学会等名: 18th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
  • 年月日: 20110622-26
• [学会発表] 線虫C. elegans における感覚情報の統合の分子メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本 悠太、新海 陽一、猿渡 悦子、寺本 孝行、石原 健
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 4D in vivo Ca^<2+> imaging of the C. elegans neural network (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺本 孝行、石原 健
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Molecular and neural mechanisms of behavioral choice in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, T
  • 学会等名: Systems Molecular Ethology and Beyond
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 線虫C.elegansの行動選択に関わる感覚情報の統合を制御するメカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原 健、新海 陽一、山本 悠太、寺本 孝行
  • 学会等名: 日本神経科学大会 シンポジウム「化学感覚の情報処理の分子神経機構」S4-G-1-3
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] C.elegan s神経ネットワークの4次元Ca2+イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺本 孝行、石原 健
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Molecular and neural mechanisms for behavioral choice between two conflicting alternatives in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, T
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics
  • 発表場所: Hilton Niseko Village,Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] The P38/JNK MAP kinase pathway regulates forgetting in Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A. and Ishihara, T
  • 学会等名: NEURONAL DEVELOPMENT,SYNAPTIC FUNCTION & BEHAVIOR C.elegans Topic Meeting
  • 発表場所: Madison,USA
  • 年月日: 20100626-0702
• [学会発表] 線虫の神経回路における感覚情報の統合と記憶の忘却のメカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原 健
  • 学会等名: 日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
  • 発表場所: 松島
  • 年月日: 20100607-09
• [学会発表] MOLECULAR ANALYSES OF THE INTEGRATION OF TWO SENSORY SIGNALS IN C. ELEGANS (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinkai,Y. and Ishihara, T
  • 学会等名: 2010 Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Neuronal Circuit
  • 発表場所: Cold Spring Harbor U.S.A.
  • 年月日: 2010-03-10
• [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、石原 健
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [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、石原 健
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [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. and Ishihara, T
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
  • 年月日: 20090624-28
• [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.,and Ishihara, T
  • 学会等名: 17th International C.elegans Meeting
  • 発表場所: Los Angeles U.S.A.
  • 年月日: 20090624-28
• [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、石原 健
  • 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
  • 年月日: 20081209-12
• [備考]
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~bunsiide/
• [備考] H25.4.25 「卓上四季」北海道新聞(朝刊)
• [備考] H25.4.12 「積極的に記憶の消去促す神経細胞と制御機構発見」科学新聞
• [備考] H25.3.25 「記憶忘却促す細胞発見」産経新聞(朝刊)
• [備考] H25.3.22 「記憶を忘れさせる細胞」西日本新聞(朝刊)
• [備考] H25.3.22 「記憶忘却促す神経細胞」日本経済新聞(夕刊)
• [備考] H25.3.22 「忘却の仕組み解明へ」毎日新聞(朝刊)
• [備考] H25.3.22 「記憶の忘却促す細胞を発見」共同通信
• [備考] H25.3.22 「記憶の忘却促す細胞を発見」東京新聞