学習依存的に合成されるタンパク質の同定と記憶の長期化における動態の解明

本研究はショウジョウバエの匂い報酬記憶をモデルに、記憶の長期化を司る分子メカニズムの解明を目指す。具体的には、神経活動に依存して翻訳される候補タンパク質を細胞種特異的に同定する。記憶の長期化に関わる実行因子の動態を細胞種特異的に可視化、操作する遺伝学的技術を確立し、タンパク質の発現レベルと細胞内局在の機能的意義を明らかにする。この目的のため、研究代表者らのグループはこれまでに、細胞腫特異的なリボソームプロファイリングの実験条件を最適化し、翻訳活性の測定法を確立した。また、この手法を神経細胞およびグリア細胞に適用し、リボソームプロファイリングを行うことで、各遺伝子に対する翻訳活性の検出に成功した。今年度は神経細胞とグリア細胞におけるトランスラトームを基に、翻訳効率が異なる遺伝子ファミリーの同定やその特徴を解析した。予備的な成果として、各種チャネルをコードする遺伝子群やGタンパク質共役型受容体などの神経伝達に関わる遺伝子群の翻訳効率がグリア細胞で特に低いことを見出した。また、各遺伝子上におけるリボソームフットプリントの分布を解析することで、細胞腫特異的な翻訳効率の差異を生み出すmRNA上の構造を特定した。

本研究はショウジョウバエの匂い報酬記憶をモデルに、記憶の長期化を司る分子メカニズムの解明を目指す。具体的には、神経活動に依存して翻訳される候補タンパク質を細胞種特異的に同定する。記憶の長期化に関わる実行因子の動態を細胞種特異的に可視化、操作する遺伝学的技術を確立し、タンパク質の発現レベルと細胞内局在の機能的意義を明らかにする。この目的のため、研究代表者らのグループはこれまでに、細胞腫特異的なリボソームプロファイリングの実験条件を最適化し、翻訳活性の測定法を確立した。また、この手法を神経細胞およびグリア細胞に適用し、リボソームプロファイリングを行うことで、各遺伝子に対する翻訳活性の検出に成功した。今年度は神経細胞とグリア細胞におけるトランスラトームを基に、翻訳効率が異なる遺伝子ファミリーの同定やその特徴を解析した。予備的な成果として、各種チャネルをコードする遺伝子群やGタンパク質共役型受容体などの神経伝達に関わる遺伝子群の翻訳効率がグリア細胞で特に低いことを見出した。また、各遺伝子上におけるリボソームフットプリントの分布を解析することで、細胞腫特異的な翻訳効率の差異を生み出すmRNA上の構造を特定した。