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動物は、環境から様々な情報を感覚細胞を通じて受容し、神経回路上で必要な情報を取捨選択・統合し適切な応答をする。線虫C.elegansは、ゲノム配列が明らかなだけでなく単純な神経回路を持つなど、行動をつかさどる神経回路における情報処理機構について、分子・細胞・回路のそれぞれのレベルを結びつけて解析するのに適したモデル生物である。我々は、高次の感覚情報処理システムに関わる新しい分子機構を明らかにすることを目的として、C.elegansをモデルとして用いた遺伝学的解析を行っている。
我々が同定したhen-1変異体は、感覚情報の統合と一種の連合学習に異常を示す変異体である。この変異体の原因遺伝子産物は、LDL受容体モチーフを持つ分泌タンパク質であり、成熟した神経系において細胞非自律的に機能していることなどから、神経回路上で感覚情報の就職や学習に広く関わる新規の神経機能調節因子であると考えられる。本研究では、その分子メカニズムを明らかにするため、相互作用する分子の探索を行った。
HEN-1アルカリフォスファターゼ融合タンパク質を用いて、C.elegansの初代培養細胞の一部の膜表面に、HEN-1特異的な受容体が存在することを明らかにした。また、ショウジョウバエの類似タンパク質との相同性からC.elegansのALK受容体チロシンキナーゼ相同分子が、HEN-1の受容体である可能性があったので、その変異体について行動解析を行ったところ、hen-1変異体と類似の行動表現型を示すことが明らかになった。
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