| 研究課題/領域番号 |
25430025
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
宮坂 信彦 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70332335)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 嗅覚 / 神経回路 / 脳 / 行動 / 遺伝子工学 / 嗅球 / 間脳 / ゼブラフィッシュ |
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| 研究実績の概要 |
1 嗅覚行動出力に対する手綱核経路の役割の解析
前年度までの解析から、手綱核に投射する嗅球出力ニューロンは内背側糸球体群（mdG）と接続し、これまで知られていた匂い物質とは全く異なる化学物質によって活性化されることが明らかとなっている。また、これらの化学物質は嗅覚系だけでなく他の感覚系も同時に活性化する可能性が示唆されている。したがって、嗅球-手綱核経路の役割を解析するためには、mdGに入力する嗅細胞のみを特異的に活性化して、その出力行動を解析する必要がある。そこで、薬理遺伝学的に特定のニューロンを活性化できるトランスジェニックゼブラフィッシュ系統の樹立を行った。哺乳動物のTRPV1はカプサイシンや熱によって活性化される陽イオンチャネルであるが、最近、ゼブラフィッシュのTRPV1はカプサイシンに非感受性であることが示された。すなわち、哺乳動物のTRPV1をゼブラフィッシュに発現させると、カプサイシン依存的に特定のニューロンを活性化することが可能となる。そこで、ラットのTRPV1をGal4/UASシステムを介して発現するトランスジェニック系統を樹立した。
2 嗅覚行動出力に対する視床下部経路の役割の解析
前年度までの解析から、ゼブラフィッシュ視床下部の後方結節に存在するドパミン作動性ニューロンが嗅覚情報を受け取る三次ニューロンであることが示唆された。嗅覚行動出力に対する役割を解析するために、嗅球-視床下部経路の機能を遺伝子工学的に操作するツールの開発を行った。視床下部ドパミンニューロンのシナプス伝達の阻害を目的として、テトラサイクリン制御性遺伝子発現システムを介してテタヌス毒素軽鎖を発現するトランスジェニック系統を樹立した。また、視床下部ドパミンニューロンの選択的除去を目的として、Gal4/UASシステムにより弱毒型ジフテリア毒素を発現するトランスジーンを構築した。
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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
研究開始当初の予想に反して、手綱核経路を活性化する化学物質（匂い物質）が他の感覚系も同時に活性化する可能性が示唆されたため、特定の神経回路のみを活性化できる薬理遺伝学的ツールの作製が必要となった。また、視床下部経路の解析用に予定していた突然変異体が入手できず、視床下部経路の機能操作のための遺伝子工学的ツールの作製が新たに必要となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度に作製したトランスジェニック系統を用いて、手綱核経路および視床下部経路の機能操作を行い、嗅覚行動出力における「嗅球-間脳」直接経路の役割を解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
嗅覚行動実験に使用する特殊水槽の作製が次年度に持ち越しとなったため、その作製費用と関連消耗品費を繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰越金および翌年度請求分を合わせて、特殊水槽作製費、関連消耗品費、トランスジェニック系統の作製・維持費、研究成果発表費に使用する。
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