神経可塑性を制御するシグナル伝達経路の機能解析

控制神经可塑性的信号转导途径的功能分析

• 批准号: 17024014
• 负责人: 飯野 雄一
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17024014/
• 关键词: 線虫; G蛋白質; ベンズアルデヒド; 嗅覚順応; ジアシルグリセロール; Go; Gq; ジアシルグリセロールキナーゼ

本研究は、体制が単純で解析のしやすいモデル動物、線虫C.elegansを用い、神経可塑性の新規の分子機構を発見することを目的とした。線虫は特定の水溶性物質や匂い物質に対して近寄る、あるいは遠ざかる行動を示す(化学走性行動)。しかし、線虫が好む匂い物質であっても、その匂い物質に曝され続けるとこれに誘引されにくくなり、場合によっては匂いから逃げるようになる。この現象を嗅覚順応と呼ぶ。哺乳類で脳に多く発現するGoタイプのG蛋白質のαサブユニットの唯一の線虫ホモログをコードするgoa-1の変異体を調べた。すると、AWC感覚神経で受容されるベンズアルデヒドなどの匂い物質に関して、goa-1変異体は顕著な嗅覚順応の欠損を示した。一方、Gqαのホモログをコードするegl-30の活性化型変異体でも嗅覚順応の欠損がみられた。細胞特異的プロモーターを用いた発現実験により、これらいずれのG蛋白質も、嗅覚神経AWCで働くことがわかった。逆に、Goの活性化型変異体をAWC神経に発現させると、順応を誘導しなくても化学走性が低下していた。このことから、Goが正に、Gqが負に嗅覚順応を制御することが示唆された。一般的にGqの下流ではホスホリパーゼCが働きジアシルグリセロールDAGが産生される。そこでDAGアナログを添加すると、嗅覚順応が阻害された。さらに、DAGを代謝する酵素、ジアシルグリセロールキナーゼDGKの変異体を調べたところ、dgk-1とdgk-3の二重変異体で嗅覚順応の欠損が見られた。従ってDAGが嗅覚順応に機能していることが推定された。活性化型GOA-1と活性化型EGL-30を同時にAWC神経で発現させたところ、EGL-30単独のときと同様の順応欠損がみられた。このことからGOA-1 GoはEGL-30 Gqの上流で働くことが示唆された。

は, this study system が 単 pure analytical の で し や す い モ デ ル animals, the nematode c. elegans を い, god 経 plasticity の new rules の molecular institutions を 発 see す る こ と を purpose と し た. Nematodes は certain の water-soluble substance や 匂 い material に し seaborne て nearly send る, あ る い は far ざ か る action を shown す (chemical action). Good し か し, nematodes が む 匂 い material で あ っ て も, そ の 匂 い material に exposure さ れ 続 け る と こ れ に decoys さ れ に く く な り, occasion に よ っ て は 匂 い か ら fled げ る よ う に な る. Youdaoplaceholder0 を smell 覚 follow 応と call ぶ. More than mammals で 脳 に く 発 now す る Go タ イ プ の G protein の alpha サ ブ ユ ニ ッ ト の only の nematodes ホ モ ロ グ を コ ー ド す る の goa - 1 - variant を adjustable べ た. す る と, AWC 覚 god 経 で by let さ れ る ベ ン ズ ア ル デ ヒ ド な ど の 匂 い material に masato し て, goa - 1 - variant は 顕 the な olfactory 覚 shun 応 の owe loss を shown し た. One party, Gqα <s:1> ホモログをコ ホモログをコ ドする ドするegl-30 <s:1> activated variant で sniffing 覚 smooth 応 <e:1> がみられた underdamaged がみられた. Cell specific プ ロ モ ー タ ー を with い た 発 now be 験 に よ り, こ れ ら い ず れ の G protein も, olfactory 覚 god 経 AWC で 働 く こ と が わ か っ た. Inverse に, Go の activity type - variant を AWC god 経 に 発 now さ せ る と, 応 を induced し な く て も chemical Go low sexual が し て い た. こ の こ と か ら, Go が に, Gq が negative に olfactory 覚 shun 応 を suppression す る こ と が in stopping さ れ た. General に Gq の obscene で は ホ ス ホ リ パ ー ゼ C が 働 き ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル DAG が produce さ れ る. Youdaoplaceholder0 応が でDAGアナログを adds すると, and the sniffing 覚 sequence 応が hindrance された. さ ら に, DAG を metabolic す る enzyme, ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル キ ナ ー ゼ DGK の - variant を adjustable べ た と こ ろ, DGK - 1 と DGK - 3 の double - variant で olfactory 覚 shun 応 の owe loss が see ら れ た. Youdaoplaceholder0 DAGが sniff 覚 shun 応に function る て る る とが とが presumption された. Activation type と activeness GOA - 1 type EGL - 30 を simultaneously に AWC god 経 で 発 now さ せ た と こ ろ, EGL - 30 単 alone の と き と with others の shun 応 owe loss が み ら れ た. <s:1> と と らGOA-1 Go された EGL-30 Gq で upstream で く とが とが inciting された.

项目成果

Neural circuit-dependent odor adaptation in C-elegans is regulated by the Ras-MAPK pathway

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2005.00856.x
• 发表时间: 2005-06-01
• 期刊: GENES TO CELLS
• 影响因子: 2.1
• 作者: Hirotsu, T;Iino, Y
• 通讯作者: Iino, Y

Goα regulates olfactory adaptation by antagonizing Gqα-DAG signaling in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1073/pnas.0506954103
• 发表时间: 2006-01-24
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Matsuki, M;Kunitomo, H;Iino, Y
• 通讯作者: Iino, Y