Neural communication responsible for determining the valence of sensory stimuli

昨年度までの研究成果から、イネキシンタンパク質をコードするUNC-7が線虫温度走性行動に必須の役割を果たすことが明らかとなっていた。イネキシンタンパク質は、隣り合う細胞の細胞質を連結させるギャップ結合因子として機能する一方で、単一細胞膜上のヘミチャネルとして作用することも知られている。そこで、UNC-7がギャップ結合あるいはヘミチャネルのどちらの形態で温度走性を制御するのかを検証した。ギャップ結合能を消失させる変異型UNC-7を作出し、この変異型unc-7遺伝子をunc-7変異体に導入すると、変異体の温度走性行動異常が回復した。このことから、UNC-7はヘミチャネルとして機能して温度走性を制御していることが明らかとなった。昨年度までの研究成果と合わせると、UNC-7は温度を受容するAFD感覚ニューロンでヘミチャネルとして機能し、AFDニューロンから介在ニューロンへの情報伝達を制御していることが明らかとなった。さらに、UNC-7を介したAFDニューロンからの温度情報がどの介在ニューロンに伝達されているのかを明らかにするために、介在ニューロンの殺傷系統をもちいたハイスループット行動解析を行なった。この解析から、２種類の介在ニューロン（AIY、RMD）がUNC-7を介した温度情報の受け取り手であることが明らかとなった。特に、UNC-7ヘミチャネルを介した情報伝達には、AIY介在ニューロンが重要であることが明らかとなった。さらに、UNC-7ヘミチャネルおよびAIY介在ニューロンは、「カーブ」と呼ばれる前進中の移動方向の制御に関与していることを見出した。今後は、AIYニューロンにおけるカルシウムイメージングなどを行い、ヘミチャネルによる神経細胞活動制御機構に迫る。

昨年度までの研究成果から、イネキシンタンパク質をコードするUNC-7が線虫温度走性行動に必須の役割を果たすことが明らかとなっていた。イネキシンタンパク質は、隣り合う細胞の細胞質を連結させるギャップ結合因子として機能する一方で、単一細胞膜上のヘミチャネルとして作用することも知られている。そこで、UNC-7がギャップ結合あるいはヘミチャネルのどちらの形態で温度走性を制御するのかを検証した。ギャップ結合能を消失させる変異型UNC-7を作出し、この変異型unc-7遺伝子をunc-7変異体に導入すると、変異体の温度走性行動異常が回復した。このことから、UNC-7はヘミチャネルとして機能して温度走性を制御していることが明らかとなった。昨年度までの研究成果と合わせると、UNC-7は温度を受容するAFD感覚ニューロンでヘミチャネルとして機能し、AFDニューロンから介在ニューロンへの情報伝達を制御していることが明らかとなった。さらに、UNC-7を介したAFDニューロンからの温度情報がどの介在ニューロンに伝達されているのかを明らかにするために、介在ニューロンの殺傷系統をもちいたハイスループット行動解析を行なった。この解析から、２種類の介在ニューロン（AIY、RMD）がUNC-7を介した温度情報の受け取り手であることが明らかとなった。特に、UNC-7ヘミチャネルを介した情報伝達には、AIY介在ニューロンが重要であることが明らかとなった。さらに、UNC-7ヘミチャネルおよびAIY介在ニューロンは、「カーブ」と呼ばれる前進中の移動方向の制御に関与していることを見出した。今後は、AIYニューロンにおけるカルシウムイメージングなどを行い、ヘミチャネルによる神経細胞活動制御機構に迫る。