| 研究課題/領域番号 |
18J22499
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
川村 ひなた 東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | シナプス可塑性 / ショウジョウバエ / wg / エンドサイトーシス / 神経活動 |
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| 研究実績の概要 |
ショウジョウバエ視覚系におけるWgのエンドサイトーシスの分子機構を解明するために大きく分けて2つの実験を行なった。
一つ目は神経が発火してからWgのエンドサイトーシスが起きるまでに必要な分子の同定に関する実験である。ショウジョウバエの視神経細胞は光を受けるとカルシウムイオンの流入が起こることによって神経発火が誘導される。このとき、細胞外に存在するWgをエンドサイトーシスによって細胞内に取り込みWgの蓄積が起きることをこれまでの研究で発見した。そこで、カルシウムイオンに結合するタンパク質に注目し、それらの遺伝子ひとつずつRNAiによってノックダウンし、Wgの蓄積に対する影響を見ていくことによって、Wgのエンドサイトーシスの分子機構の解明に努めた。その結果、Wgの蓄積が大きく減少した系統が5系統、大きく上昇した系統が19系統、見つかった。大きく減少した系統5系統のうち3系統がカルモジュリン関連遺伝子であった。これらカルモジュリン関連遺伝子から下流の候補遺伝子をピックアップしスクリーニングを行なったところ、いくつかのカルシニューリンのノックダウン個体でWgの蓄積が大きく減少した。これらの結果から、カルモジュリン依存的なカルシニューリンがWgのエンドサイトーシスを制御していることが示唆された。
また、昨年に続き、シナプス数とWgの蓄積の有無に一細胞レベルで相関関係があるのかどうかさらなる解析を進めた。そうしたところ、Wgの蓄積が起こってから活性帯数が減少していくことを発見した。これは、Wgのエンドサイトーシスと活性帯数の変化が厳密に関わっていることを示している。現在、ここまでの結果をまとめ、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
非常に進んだ部分と同時に、予想外の発見で少し違った方向に軌道修正を図らなければならない事があった。しかし、おおむね順調に進んでおり、特に神経活動依存的なタンパク質の局在の変化を制御する分子メカニズムを審らかにしようと新たなタンパク質の神経細胞内局在にも着目し、同時に研究を遂行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の方針としては、これまでの研究結果を論文にまとめ、投稿することを第一とする。その際におそらく必要となるリバイスの実験を迅速に行ない、年内のパブリッシュを目指す。また、本実験を進めていく過程において、シナプス形成に必要な遺伝子を複数発見したので、そちらの解析も進め、年内の投稿を目指す。
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