行動発現のポテンシャルを作り出すニューロン操作技術の創出

创造神经元操纵技术，创造行为表达的潜力

• 批准号: 22H02726
• 负责人: 佐藤 耕世
• 金额: $ 11.32万
• 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 (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02726/
• 关键词: ショウジョウバエ; 同性愛行動; サトリ変異体; 社会経験; 孤独

本研究は、ショウジョウバエのサトリ変異体の雄成虫が、遺伝的な素因（サトリ変異）に加えて羽化後の社会経験に依存して同性愛行動を示すようになるという現象に着目して、行動の発現を可能にする脳の内的状態（ポテンシャル）がどのような神経機構によって作り出されるかを明らかにすることを目的としている。雄との集団生活によって活発に同性愛行動を示すようになった変異体雄の脳神経系では、P1と呼ばれる介在ニューロンの一群が興奮性を上昇させることを示唆する電気生理学的な解析の結果を得ていた。P1ニューロンは、その脱分極によって雄の性行動をトリガーする稀有な能力を持つ。今年度は、電気生理学的な変化に関与する機能分子を特定するため、リボソーム親和性精製（TRAP）及びそれを用いたTRAP-Seqと呼ばれる既存のトランスクリプトーム解析手法を高感度化させることに成功した。本手法を、Super-sensitive TRAP（S-TRAP）と呼ぶ。リボソーム構成タンパク質のひとつRibosomal protein L10a (RpL10a)に複数個のタグを付け、解析対象である変異体雄のニューロンに発現させた。本ニューロンにおいて翻訳中のmRNAをリボソームごと複数回の免疫沈降によって精製し、それを用いてトランスクリプトーム解析した。本解析によって、羽化後の経験に依存して発現量が上昇する遺伝子を48個、減少する遺伝子を36個特定した。これらの中には、K+チャネルをはじめとする機能分子が含まれていた。これらの分子がP1ニューロンの社会経験依存的な膜電流プロファイルの変化をもたらし、それがひいては同性愛行動の発現を可能にする脳の内的状態を作り出すものと推察された。

This study focuses on the causes of male adult and female genetic variation, the dependence of post-emergence social development on sexual behavior, the state of behavior, the occurrence of behavior, and the purpose of mental organization. The results of the analysis of the electrophysiology of the male population showed that the male population activity increased and the female population activity increased. P1: The ability to maintain a high level of sexual activity is rare. This year, the functional molecules involved in electrophysiology were identified and purified by affinity purification (TRAP) and high sensitivity analysis of existing TRAP-Seq methods. This technique is called Super-sensitive TRAP (S-TRAP). Ribosomal protein L10a (RpL10a) is a protein that can be used to analyze and analyze a variety of proteins. The mRNA expression in this protein was determined by immunoprecipitation and analysis. In this analysis, the number of dependent genes increased by 48 and decreased by 36 The function components of K++ are contained in the medium. The molecular structure of the P1 molecule is dependent on the membrane current, and the molecular structure of the P1 molecule is dependent on the membrane current, and the molecular structure of the P1 molecule is dependent on the membrane current.

项目成果

超高感度な遺伝子発現解析システムSTRAPによる経験依存的な行動発現を制御する遺伝子の解明

使用超灵敏基因表达分析系统 STRAP 阐明控制经验依赖性行为表达的基因

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤耕世;原佑介;Daniel. J. Rinner;伊藤弘樹;山元大輔
• 通讯作者: 山元大輔

キイロショウジョウバエの精子鞭毛の波形と鞭毛打頻度.

果蝇精子鞭毛的波形和鞭毛频率。

• 发表时间: 2022
• 作者: Natsubori Akiyo;Hirai Shinobu;Kwon Soojin;Ono Daisuke;Deng Fei;Wan Jinxia;Miyazawa Momoka;Kojima Takashi;Okado Haruo;Karashima Akihiro;Li Yulong;Tanaka Kenji F.;Honda Makoto;原祐介・田中良弥・古波津創・佐藤耕世・山元大輔.;原祐介・佐藤耕世・郷康広・山元大輔.;玉井将・佐藤耕世・榊原斉・大岩和弘.
• 通讯作者: 玉井将・佐藤耕世・榊原斉・大岩和弘.

Diet-dependent electrical and transcriptional changes in brain insulin-producing cells for adaptation to environmental stresses.

大脑胰岛素生成细胞中饮食依赖性电和转录变化，以适应环境压力。

• 发表时间: 2022
• 作者: Natsubori Akiyo;Hirai Shinobu;Kwon Soojin;Ono Daisuke;Deng Fei;Wan Jinxia;Miyazawa Momoka;Kojima Takashi;Okado Haruo;Karashima Akihiro;Li Yulong;Tanaka Kenji F.;Honda Makoto;原祐介・田中良弥・古波津創・佐藤耕世・山元大輔.;原祐介・佐藤耕世・郷康広・山元大輔.
• 通讯作者: 原祐介・佐藤耕世・郷康広・山元大輔.

山元研究室｜情報通信研究機構 未来ICT研究所 行動神経生物学プロジェクト

山本实验室|国立信息通信技术研究所未来ICT研究所行为神经生物学项目

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