| 研究課題/領域番号 |
16570150
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
分子生物学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石原 健 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (10249948)
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| 研究分担者 |
古賀 誠人 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (60243888)
藤原 学 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (70359933)
広津 崇亮 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (70404035)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| キーワード | 線虫 / 神経 / 情報処理 / 遺伝学 / カルシウムイオン |
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| 研究概要 |
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。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、学習・感覚情報の選択(価値評価)などの高次行動に関わる変異体について遺伝学的解析を行っている。
我々は、一つの刺激に対する応答には異常はないが、二つの感覚情報の統合や二つの感覚刺激による条件付け後の学習に異常があるhen-1変異体の解析を行っている。hen-1変異体の原因遺伝子は、LDL受容体リガンド結合ドメインを持つ分泌タンパク質をコードしており、ショウジョウバエの発生制御遺伝子産物Jebと弱い相同性を持つ。Jebの受容体がDALKであることが最近わかった。DALKのC.elegans相同遺伝子scd-2変異体について、hen-1変異体と類似の表現型があるかを解析したところ、二つの感覚情報の統合と連合学習の行動測定系においてhen-1変異体と類似の表現型を示した。遺伝学的な解析から、SCD-2は感覚神経や介在神経の細胞膜表面に局在し、成虫において少数の介在神経で機能していると推定された。さらに、線虫C.elegansにおいて情報処理の制御に異常を示す新たな変異体の探索もすすめ、現在までに数株得られている。
線虫の神経機能を明らかにするため、生きている個体での個々のニューロン内のCa^<2+>濃度変化を測定する系を確立した。Ca^<2+>感受性蛍光プローブcameleonやGCaMPを、感覚ニューロンで発現させたところ、刺激に応じて200%を越える蛍光強度比の変化を観察することに成功した。これは線虫におけるこれまでの報告約20%に比べはるかに高く、介在ニューロンにおける情報処理そのものをライブイメージングすることが可能になることを示唆している。
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