キイロショウジョウバエを用いた脳の感覚情報処理回路の網羅的解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480205
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 伊藤 啓 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (00311192)
• キーワード: キイロショウジョウバエ / 神経回路網 / 脳 / エンハンサートラツプ / 電子画像データベース / 三次元再構成 / 感覚情報 / GFP

研究概要

本研究は、脳解析のモデル系であるキイロショウジョウバエの、脳全体の詳細な神経回路図を作成する長期計画の基盤となる最初の期間として、脳の感覚情報の入力処理部に注目し、細胞の網羅的な同定を目指している。12〜13年度の研究では、3939のGAL4エンハンサートラツプ系統について、固定・染色なしに細胞の形態を観察できるGFPの遺伝子をUASにつなげたレポーターを持つ系統を各GAL4系統と掛け合わせ、成虫の脳を解剖して取り出して共焦点蛍光顕微鏡で観察記録した。その結果、計13万1406枚の光学切片画像をサーバーに蓄積して、任意のコンピューターから自由に閲覧できるシステムが完成した。さらにこれまでの成虫脳に加え、各神経線維の発生過程に関して貴重な情報を提供する幼虫脳の解析も開始し、これまでに約800系統について、共焦点光学切片画像の撮影を完了した。これらの画像を比較検討してスクリーニングした結果、各感覚器官から低次感覚野に投射する線維、低次感覚野内部の局所介在神経、そこから高次領野に伸びる神経線維、各種のグリア細胞、神経幹細胞などを特徴的にラベルする系統を多数見いだした。一部の系統については共焦点顕微鏡による三次元再構成を行ない、ラベルされた細胞の形態の詳細な解析を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Kurusu M, Awasaki T, Masuda-Nakagawa LM, Kawauchi H, Ito K, Furukubo-Tokunaga K.: "Embryonic and larval deVelopment of the Drosophila mushroom bodies : concentric layer subdivisions and the role of fasciclin II."Development. 129. 409-419 (2002)
• [文献書誌] Verkhusha, V.V., Otsuna, H., Awasaki, T., Oda, H., Tsukita, S., Ito, K.: "An enhanced mutant of red-fluorescent protein DsRed for double labeling and developmental timer of neural fiber bundle formation"J. Biol. Chem.. 276(32). 29621-29624 (2001)