| 研究課題/領域番号 |
16H05053
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
木矢 剛智 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (90532309)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ショウジョウバエ / Hr38 / 神経活動 / カイコ / 光遺伝学 / 初期応答遺伝子 / 性行動 / CRISPR |
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| 研究実績の概要 |
外界からの感覚情報に対して適切な行動によって反応することは、動物の生存や種の維持に重要である。昆虫の性フェロモンは、入力（感覚情報）と出力（性行動）が明確に対応している。本研究者はこれまでに 神経活動のマーカー遺伝子Hr38を昆虫で初めて単離し、カイコガ・ショウジョウバエの脳で性フェロモンに反応した細胞の分布を明らかにしてきた。本研究は、この発見を基盤として新規に開発した活動依存的な神経回路ラベル法を駆使し、昆虫の脳高次領域において性フェロモン情報を処理する神経回路の可視化・機能解析を行うものである。これにより、外界の様々な感覚情報を最終的な行動発現にどのように結びつけているのかといった、脳高次領域における情報処理の神経機構を解明する。
本年度は、カイコガを用いた解析の結果を論文として出版するために必要な実験の追加を行った。具体的には免疫染色に使用可能な抗HR38抗体を作成した。また、CRISPRによるHr38遺伝子座へのGAL4ノックイン系統の作出を試みた。さらに、ReaChRやCsChrimsonといった赤色光で神経活動を操作できるカイコガを作出し、その有用性の予備検討を行った。
ショウジョウバエを用いた研究においても、論文出版に必要な詰めの実験を行った。具体的には、活動依存的にラベルされた神経回路を、光遺伝学的手法によって再活性化することで、過去に起きた行動を人為的に再度誘導することが出来る手法を確立した。これまでに論文の執筆を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
博士研究員が着任したことにより、当初の計画以上に実験が進んだ。特にショウジョウバエを用いた研究は、論文執筆に取り組んでおり、計画の目標をほぼ達成しつつある。カイコガを用いた研究でも、論文出版に必要な詰めの実験が完了しつつあり、次年度には論文化することを目標とできるところまできた。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．カイコガを用いた研究
メインの神経活動依存的な神経回路の可視化には成功しているので、実験データを追加しつつ、論文のアクセプトを第一目標に研究を進める。また、並行して行っているCRISPRによるノックインも成功の端緒を掴みつつあるので、さらに推進する。ReaChRやCsChrimsonを発現できるカイコガを作出し、予備実験を済ませつつあるので、今後はこれを用いた人為的な神経活動・行動の操作を達成したい。
２．ショウジョウバエを用いた研究
当初の目標の神経活動依存的な神経回路の可視化や操作に成功し、さらには新規な脳領域の機能解析も完了したので、これを論文として出版することを目指す。そのうえで、未達成である新規脳領域のCaイメージングによる神経活動解析に取り組み、機能解析を進めたい。
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