研究課題
本研究の目的は、ショウジョウバエの優れた神経遺伝学的実験ツールの駆使による、下行性侵害受容制御ニューロンの新規発見とその動作原理の解明である。本年度はまず幼虫の下行性ニューロンを標識するGAL4系統の探索を実施し、20系統ほどの幼虫下行性ニューロン標識系統を見出すことに成功した。さらに、熱遺伝学的なニューロンの人為発火実験系を利用し、見出した下行性ニューロン標識系統の中から発火させた際に幼虫の侵害受容応答を促進するものと、逆に抑制するものをそれぞれ複数系統見出すことに成功した。また、今後これらの下行性ニューロンの神経回路構造を解析していくための手法として、シナプス下流ニューロンの網羅的な同定を行うことができるtrans-Tango法を利用するための系統作製を行った。作製した系統を用いDSK発現ニューロンでのtrans-Tango実験を実施し、trans-Tango法が想定通りに機能し下流候補ニューロンを標識することを確かめることができた。下行性ニューロンの動作原理の解明に向けて、LED UV光源など用いた実験条件の検討を進め、無解剖の幼虫で侵害熱刺激への侵害受容神経系の応答を再現性良く検出可能なCaMPARI2を用いた神経スナップショットイメージングの実験系を確立することが出来た。この実験系を用いてDSK発現細胞の通常時および侵害熱刺激提示時の神経活動の観察にも成功した。trans-TangoとCaMPARI2を用いたDSK発現細胞の解析データ部分は、DSK作動性の下行性抑制系の存在を示すその他のデータと併せて査読付き論文として公開した。
2: おおむね順調に進展している
新規下行性ニューロンの探索を当初の予想を上回るスピードで完了することができ、その他の計画についても必要な実験系の確立を想定通りに進めることができたため。
研究遂行に必要な実験系が想定通りに確立でき、また新規下行性ニューロンも発見できているため、今後はこの実験系を利用して当初の通りに下行性ニューロンの機能解析を進めていく予定である。
冷凍機付きインキュベーターの購入を予定していたが、今年度は既存の機器を活用して研究が実施可能な算段がたったため購入を見送った。次年度以降必要が生じ次第購入する予定である。また見込んでいた論文出版関連費用の支払いの期ずれ、人件費支払い開始のタイミングの遅れなどにより次年度使用額が発生した。次年度は遅れた分も合わせて当初計画に沿って使用していく予定である。
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eLife
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10.7554/eLife.85760