| 研究課題/領域番号 |
19K06758
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小島 大輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (60376530)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 光受容 / ゼブラフィッシュ / 体色変化 / 網膜 / オプシン |
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| 研究実績の概要 |
動物の環境応答行動の光制御メカニズムと、その個体成長過程における転換様式を明らかにするため、真骨魚類ゼブラフィッシュを動物モデルとして次のように研究を進めた。
◎動物の光環境応答の一つ「背地適応」の光制御には、少なくとも２種類の光受容分子P416とP470が関与し、前者は網膜の視細胞、後者は視細胞以外の網膜ニューロンに存在することがわかっている。これらの光受容細胞群がどのような神経回路を形成するかを調べるため、各細胞を蛍光タンパク質により標識したゼブラフィッシュ系統を用いて、高解像度顕微鏡システムによる蛍光観察を行った。その結果、視細胞の一部とP470発現細胞とが直接神経接続することが強く示唆された。そこで、視細胞において受容された光情報がP470発現細胞に入力することを機能的に確認することを目的として、P470発現細胞の破壊実験を行うため、GAL4-UASシステムを利用した変異系統の作製に着手した。
◎背地適応は５日齢幼生や成体において観察されるが、２日齢幼生はこれとは異なり、光依存的な黒色化を示す。このような幼生型体色変化を制御する光受容分子の波長特性を推定するため、前年度、光作用スペクトルを決定した。この光作用スペクトルにもとづき、光受容分子の候補遺伝子群を絞り込み、一部の候補遺伝子についてKO系統を作製もしくは入手した。これらのKO個体の２日齢における体色変化を測定したところ、野生型との有意な差は検出されなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究課題は以下の４つの研究項目からなる：(1) 背地適応を制御する光受容分子の同定、(2) 背地適応を制御するオプシン発現細胞の同定と光応答性の検証、(3) 背地適応を制御する光受容システムの神経回路、(4) 幼生型体色変化を光制御する光受容分子の同定。研究実績の概要に記載したように、本年度はこのうち (3) および (4) の２項目を中心に計画をすすめた。CoViD-19流行拡大のため、動物飼育・繁殖の作業が制限されたことなどにより全体的に影響を受けた。計画よりも進度は遅れたが、変異系統の作製など着実に進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き計画にしたがって研究を進める。なかでもGAL4-UASシステムを利用した系統の樹立は、別の研究項目（P470発現細胞の光応答性の検証）にもつながる計画であり、特に注力する予定である。また、幼生型体色変化を制御する光受容分子の同定に向けて、候補遺伝子群のKO系統をさらに作製・入手して、野生型との比較実験を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
CoViD-19流行拡大のため、動物飼育・繁殖の作業が制限されたことなどにより全体的に計画の進行が後ろ倒しになった。この分を次年度に追加して進めるため、相当額を次年度使用する。また、参加を予定していた国際学会が延期になったため、この分を次年度に使用予定である。
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