感覚情報の統合と連合学習の制御に関する情報伝達系の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

動物は、環境から様々な情報を感覚細胞を通じて受容し、神経回路上で必要な情報を取捨選択・統合し適切な応答をする。我々は、高次の感覚情報処理システムに関わる新しい分子機構を明らかにすることを目的として、C.elegansをモデルとして用い、学習・感覚情報の選択(価値評価)などの高次行動に関わる変異体について遺伝学的解析を行っている。我々は、一つの刺激に対する応答には異常はないが、二つの感覚情報の統合や二つの感覚刺激による条件付け後の学習に異常があるhen-1変異体の解析を行っている。hen-1変異体の原因遺伝子は、LDL受容体リガンド結合ドメインを持つ分泌タンパク質をコードしており、ショウジョウバエの発生制御遺伝子産物と配列上Jebと弱い相同性を持つ。この分子は成熟した神経回路において細胞非自律的に働くことから、感覚情報の修飾や学習に広く関わる新規の神経機能調節因子であると考えている。ショウジョウバエの類似分子Jebの受容体がDALKであることがわかった。DALKは、受容体型チロシンキナーゼであるヒトALK(anaplastic lymphoma kinase)のショウジョウバエ相同遺伝子産物である。ALKのC.elegans相同遺伝子scd-2変異体について、hen-1変異体と類似の表現型があるかを解析したところ、二つの感覚情報の統合と連合学習の行動測定系においてhen-1変異体と類似の表現型を示した。scd-2の発現細胞を機能的なGFP融合遺伝子を用いて解析したところ、感覚神経や介在神経の細胞膜表面に局在していると考えられた。また、scd-2変異体において、時期特異的、細胞特異的に野生型scd-2遺伝子を発現させたところ、成虫において少数の介在神経で機能していると推定された。