行動スクリーニング系の開発

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18650100
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 飯野 雄一 東京大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (40192471)
• 研究分担者: 國友 博文 東京大学, 遺伝子実験施設, 助手 (20302812)
• キーワード: 線虫 / 化学走性行動 / 行動変異体 / 行動スクリーニング / RNAi / 学習

研究概要

線虫C.エレガンスは体長約1mmと小型で神経細胞が少なく、また突然変異体の分離と解析が容易なため、行動を指標としたスクリーニングに有効なモデル生物であると考えられる。本研究はこのスクリーニング系の確立を目的としている。本年度は以下の結果が得られた。
<行動アツセイの確立>
線虫に化学走性を起こさせる化学誘引物質のひとつとして、NaClを用いてアッセイ系の検討を行った。NaClを寒天平板上に格子状にスポットし、線虫を中央からスタートさせる。無処理の線虫はNaClに誘引され、いずれかのスポットに到達する。一方、NaCl存在下、飢餓条件下で一定時間処理を行うと、線虫はNaClのスポットに誘引されなくなる(化学走性学習)。スポットする濃度と拡散させる時間を検討し、無処理の線虫は効率よく誘引され、学習後の線虫は積極的にスポットを避ける条件を決定した。
また、複数の誘引物質に対する行動を比較する系の作成を目指し、匂い物質とNaClを交互にスポットするアッセイも検討した。NaClと匂い物質の濃度のバランスに応じて行動の差が検出できることを確認した。今後行動異常変異体のスクリーニングにも有効であると考えられる。
<RNAi法の検討>
多数の遺伝子について、神経機能への関わりを行動レベルで検討するためにはRNAi法が有望である。しかし、線虫の神経にはRNAiが、効きにくいことが知られているため、RNAi法の検討を行った。RNAiが効きやすいといわれる変異体のうち、rrf-3株を用い、餌として経口的にdsRNAを与えるfeeding RNAi法と、トランスジーンからヘアピンRNAを発現させるhpRNAi法の併用により最も効率よく神経機能の阻害ができることが見出された。
これらの方法は今後実用に用いることが可能と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] ASB-1, a germline-specific isoform of mitochondrial ATP synthase b subunit, is required to maintain the rate of germline development in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, I.
  • 雑誌名: Mechanisms of Develeopment 124 ページ: 237-251
• [雑誌論文] The adaptor-like protein ROG-1 is required for activation of the Ras-MAP kinase pathway and meiotic cell cycle progression in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsubara, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 407-420
• [雑誌論文] Go α regulates olfactory adaptation by antagonizing Gq α -DAG signaling in Caenorhabditis elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuki, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the Natural Academy of Science, U S A 103 ページ: 1112-1117
• [雑誌論文] The insulin/PI 3-kinase pathway regulates salt chemotaxis learning in Caenorhabditis elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomioka, M.
  • 雑誌名: Neuron 51 ページ: 613-625
• [雑誌論文] Insulin-like signaling and the neural circuit for integrative behavior in C, elegans (2006)
  • 著者名/発表者名: Kodama, E.
  • 雑誌名: Genes and Development 20 ページ: 2955-2960