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2019 年度 実績報告書

長期記憶形成における時計遺伝子periodの新規機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04816
研究機関首都大学東京

研究代表者

坂井 貴臣  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (50322730)

研究分担者 武尾 里美  首都大学東京, 理学研究科, 助教 (10642100)
上野 耕平  公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 副参事研究員 (40332556)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード時計遺伝子 / period / 長期記憶 / 記憶固定化 / 記憶維持
研究実績の概要

我々はこれまで,ショウジョウバエ(以下、ハエ)のオスの求愛を利用した長期記憶測定法を確立し,時計遺伝子periodが長期記憶に必須であることを見出していた。しかし、興味深いことにハエの記憶中枢であるキノコ体においてperの発現は確認されなかった(Sakai et al., 2012)。その後, perを発現する6個のニューロンのいずれかが概日リズムではなく長期記憶に必須であることを見出した。本研究ではハエで確立されているSplit-GAL4システムを利用し、LNd特異的なSplit-GAL4系統を作製した。LNdは左右6個ずつの時計細胞で構成されるが、そのうち左右2個の時計細胞でGAL4が発現する系統の作製に成功した。この系統を用いてシナプス伝達阻害実験を行い、LNdのシナプス伝達は長期記憶の固定化ではなく、維持に必須であることを見出した。
LNdでPerを過剰発現して長期記憶を測定したところ、長期記憶は確認できなかった。よって、LNdのPer過剰発現は、長期記憶形成におけるPerの機能を阻害すると考えられた。次に以下に示す4つのトランスジーンをLNdに強制発現する実験を行った:PASドメインを欠失するPer-ΔPAS,PASドメイン以降の配列を欠失するPer-PAS、Clock/Cycleとのinteraction domain(CCID)を欠失するPer-ΔCCID,光受容タンパク質Cryとのinteraction domainを含むPer-C。その結果、Per-ΔCCIDの過剰発現も長期記憶には影響を与えないことが明らかになった。これらの結果を踏まえると、Per過剰発現による長期記憶阻害には、CCIDドメインが関与する可能性が考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Iowa
  • [雑誌論文] Environmental Light Is Required for Maintenance of Long-Term Memory in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Show Inami, Shoma Sato, Shu Kondo, Hiromu Tanimoto, Toshihiro Kitamoto and Takaomi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 40 ページ: 1427~1439

    • DOI

      https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1282-19.2019

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Neural circuits required for courtship memory in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Sato S. and SakaiT.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of long-term memoryconsolidation by Cl- influx in Pdf neurons by Drosophila LIM homeodomaintranscription factor, Apterous.2019

    • 著者名/発表者名
      Inami S., Sato T.,Sato S., Shimada N., Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of virtual courtship learning in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato T., Sato S.,Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] period-positive dorsal lateral neurons arerequired for maintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Suzuki, YutoKurata, Takaomi Sakai
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoreceptors involved in light-dependentmaintenance of long-term memory in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto R.,Inami S., Sakai T.
    • 学会等名
      NEUORO2019(第42回日本神経科学大会)
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経ペプチドPDFを介した光による長期記憶維持システム2019

    • 著者名/発表者名
      坂井貴臣
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • [備考] 首都大学東京 教員紹

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/sa/489.html

  • [備考] プレスリリース 【首都大学東京】環境光による記憶維持機構の発見

    • URL

      https://kyodonewsprwire.jp/release/202001105579

  • [備考] ・EurekAlert! News Release 13-Jan-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/sfn-ult010720.php

  • [備考] EurekAlert! News Release 14-Mar-2020

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/tmu-ctm031120.php

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公開日: 2021-01-27  

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