2005 Fiscal Year Annual Research Report
尾索類の運動を制御する基本神経回路に関する系統比較研究
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04J02291
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| Research Institution | National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities |
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Principal Investigator |
西野 敦雄 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 尾索動物 / オタマジャクシ / 遊泳運動 / 運動生理 / アセチルコリン受容体 / 分子進化 |
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| Research Abstract |
昨年度中に示された二点、すなわちカタユウレイボヤ幼生は遊泳運動中、様々な強さの屈曲を示す点と、神経入力に応じて筋肉の興奮度が変化する点に注目し、本年度はその筋肉のgradedな生理機能がnicotinic acetylcholine receptor(nAChR)の特性に基づくと考え、分子生物学的な解析を進めた。
1.カタユウレイボヤゲノムに予想された8種のnAChR subunit遺伝子について、in situ hybridizationにより幼生尾部筋肉に発現しているサブユニットを調べた。このことから、機能的な五量体を形成する上で、脊椎動物の筋肉では一種類のαサブユニットと三種類のnon-αサブユニット(β,δ,γ/ε)からなるのに対して、ホヤの幼生尾部筋肉では一種類のαサブユニット(Ci-nAChR-A1)と脊椎動物のβ,δ,γ/εサブユニットとは独立に重複進化したパラログの一つ(Ci-nAChR-BGDE3)のみが発現していた。
2.nAChRのシナプス後膜への局在に関与すると期待されるCi-Rapsyn遺伝子とCi-nAChR-A1の発現は、幼生筋肉帯の背側筋肉細胞に限局していた。このことは機能的なnAChRが背側の筋肉細胞でのみ産生されることを示唆する。
3.Ci-RapsynとGFPの融合タンパク質を幼生筋肉に発現させると、背側の筋肉細胞の背側縁全長に沿って、点状にGFPシグナルが観察された。このことからホヤ幼生の神経筋シナプスが筋肉帯背側縁に限定されていると考えられた。
4.Ci-Rapsyn遺伝子とCi-nAChR-A1遺伝子の上流配列を単離した。GFP遺伝子の発現を誘導できるか検討したところ、Ci-Rapsyn遺伝子の上流配列1.4kb、Ci-nAChR-A1遺伝子の上流配列2.5kbに背側筋肉細胞における発現を十分に導けることが分かった。
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[Journal Article] Comprehensive analysis of the ascidian genome reveals novel insights into the molecular evolution of ion channel genes.2005
Author(s)
Okamura Y, Nishino A, Murata Y, Nakajo K, Iwasaki H, Ohtsuka Y, Tanaka-Kunishima M, Takahashi N, Hara Y, Yoshida T, et al.
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Journal Title
Physiological Genomics 22
Pages: 269-282
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