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経験依存的な性指向性決定機構のショウジョウバエモデルでの解析

果蝇模型中经验依赖的性取向决定机制分析

基本信息

批准号：
21H04790
负责人：
山元大輔
金额：
$ 27.04万
依托单位：
National Institute of Information and Communications Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04790/
关键词：
神経可塑性

项目摘要

fruiltess (fru)遺伝子の第１プロモータから作られるprimary RNAは性特異的スプライシングを受けて雌雄で異なるmRNAを産生し、そのうちタンパク質をコードするのは雄型mRNAだけであり、雌型mRNAは機能を持たないとされている。この雄型mRNA産物はFruMと呼ばれている。FruMはニューロンを雄へと分化させる機能を持った転写因子であり、性決定タンパク質の一つである。FruMを発現する脳のニューロンは約2000個あり、そのうちの200個弱はもう一つの性決定タンパク質、Doublesex (Dsx)をも発現している。これらのFruM/Dsx 二重陽性細胞が雄の求愛行動を制御する神経回路のコア部分を構成していると考えられる。そのうち、求愛の意思決定中枢とされるのが、雄の脳半球あたり２０個あるP1ニューロンである。FruMを失った変異体であるfru[sat]の雄は、集団生活を経験すると雄同士の求愛を盛んに行うようになるが、隔離しておくとほとんど求愛をしない。野生型雄は単独飼育後、雌に対する求愛活性が高まるが、雄には求愛しない。経験に依存したこのような行動変容の分子基盤を解明するため、単一P1ニューロンの電気生理学的解析とpatch-seqによる転写プロファイリングを行ったが、P1ニューロンの個性と経験による変化とを今のところ十分差別化できていない。そこで、P1ニューロンをマスとして扱って遺伝子発現に対する経験の効果を捉えるアプローチをとった。すなわちtranslating ribosome affinity purification (TRAP)法を改良し、従来の約1000倍の感度を達成（特許出願）、このSTRAP法によりP1ニューロン群として安定なプロファイル測定が可能となり、経験依存的行動変容のエフェクターとして有力な遺伝子の特定に至った。

The primary RNA of the fruiltess (fru) gene is sex-specific, and the mRNA is produced by sex-specific genes. The male mRNA and female mRNA are functionally different. The male mRNA product is FruM. FruM is a male and female sex factor. It is a sex factor. FruM appears in about 2000 characters, 200 weak characters and 200 weak characters, which determine the quality of the character, Doublesex (Dsx). The FruM/Dsx double-positive cells control the mating behavior of males, and the components of the nervous circuit are examined. The rational decision-making center of courtship is 20. FruM The mating activity of wild type males was higher than that of females after breeding alone. The molecular basis of the behavior of the P1 gene is analyzed and patch-seq is determined. The behavior of the P1 gene is characterized by its differentiation. P1 is the most important part of the process. The TRAP method was improved to achieve a sensitivity of about 1000 times (special request), and the STRAP method was used to determine the possible and dependent actions of P1, P2, and P3.