| 研究課題/領域番号 |
25830018
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 東京女子医科大学 |
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研究代表者 |
堀 沙耶香 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (20470122)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 神経発生 / 神経行動学 |
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| 研究概要 |
侵害刺激からの逃避には複数の独立した神経回路が存在し、損傷時には補償し合う安全機構が働く。しかし、細胞レベルでの神経発生の分子機序や、補償回路の構築機序には不明な点が多い。
これまでに、申請者は「逃避行動を規定する神経回路発生の分子機序の解明」を目的とし、線虫 C. elegans を用いて 一次、二次回路の介在神経 (AVA、AIB) の分化に必要な fax-1（ヒト NR2E3 ホモログ）とlin-32 （ヒト MATH1 ホモログ）を見出してきた。
本年は、両因子の回路発生における分子機序の解明を研究目標とし、まずは lin-32 変異体における、AIB 細胞体のより詳細な遺伝子発現解析と形態観察を行った。今回は新たに、代表的な AIB の分化マーカー（イネキシン inx-1、 グルタミン酸受容体 glr-1、嗅覚受容体 odr-2) を用いた。その結果、約８割の個体で発現が消失していたが、発現が観察される個体も存在することがわかった。しかし、その形態は、異常な繊毛を持つ感覚神経様に変化していた。lin-32 は、AIB の介在神経としての分化に必須の因子であることを示唆する。なお、逃避行動に関わる他の神経（ASH 感覚神経、AVA/AIA 介在神経、DA/VA 運動神経、RIM 介在/運動神経）や、AIB の細胞系譜の姉妹細胞等に分化異常は観察されなかった。
一方で、fax-1 変異体は、先行研究で AVA の分化異常が知られていたが (Wightman et al., 2005)、他の神経の異常の有無は未解析だった。そこで、fax-1 変異体でも逃避行動に関わる上記神経群の分化異常の有無を解析し、全て正常であることを確認した。
以上の結果から、lin-32 と fax-1 が、逃避の２つの回路で特異的に働き、回路の補償性を担っていることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成２５年度の計画は、1. lin-32 変異体の AIB 細胞体の観察、2.（細胞系譜異常の場合のみ）細胞系譜における異常ステージの同定、3. 分化異常（遺伝子発現と形態異常）の解析、であった。
このうち、1. と 3. は、研究実績の概要で述べた通り、完全に達成できた。2.は細胞系譜には異常がなかったことから実施しなかった。
なお、平成２６年度以降の計画は、4. 逃避行動における下流機能分子の同定、5.fax-1、lin-32 の逃避回路における神経機能の同定 (Ca2+イメージング法) である。このうち、本年は 5.に関して、Ca インジケーターである G-CaMP 発現株の作製と、予備実験を完了した。
以上より、自己点検評価を「当初の計画以上に進展している」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、研究計画通りに、4. 逃避行動における下流機能分子の同定と、5. fax-1、lin-32の逃避回路における神経機能の同定 (Ca2+イメージング法) を進める予定である。
4. に関しては、lin-32 変異体で、 AIB において発現が低下した npr-9、inx-1 は、下流機能分子の候補と考えている。それぞれの遺伝子の変異体は既に入手しており、今後は、予定通り変異体の逃避行動異常の有無を解析する。
5. に関しては、予備実験では lin-32 変異体の RIM の Ca 変化に異常が見られている。今後は、個体数を増やし統計学的解析を行うとともに、AIB を分子遺伝学的に除去した株を作製し、lin-32 変異体と同様の神経反応を示すかを解析する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
年末の分子生物学会年会参加費用に予算を残してあったが、予定よりも長く滞在することになり、予算が不足した。そのため、参加費用は申請者が獲得した別予算（ナリシゲ基金）から捻出したため、結果的に科研費は次年度使用額が生じた。
73,024円と研究費としては比較的小額であることから、消耗品費の充足に当てたい。
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