ショウジョウバエキノコ体をモデルとする高次構造構築機構の分子遺伝学的解析

以果蝇蘑菇体为模型的高阶结构组装机制的分子遗传学分析

• 批准号: 18022006
• 负责人: 古久保 克男
• 金额: $ 5.06万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18022006/
• 关键词: 神経発生; ショウジョウバエ; キノコ体; 学習; 記憶; 遺伝子; 学習記憶

キノコ体はショウジョウバエにおけ発達した脳構造であり、学習・記憶をはじめと知る多様な高次機能の中枢としで機能する。我々はこれまでに、キノコ体の形成と可塑性を支える遺伝子網の理解を目的に、マイクロアレーによる発現遺伝子の体系的解析を行い,キノコ体で発現する多数の遺伝子を同定してきた。さらに、キノコ体特異的RNAiにより神経構造に異常を誘起する遺伝子を多数選別Lしてきた。19年度はこれらの遺伝子の機能解析を行い、とりわけ、Hr46遺伝子についてはMARCM神経モザイク解析によりキノコ体神経幹細胞の経時的特異性の維持に重要な役割を果たすことを明らかにした。また、CG9296をはじめとする複数の遺伝子について、嗅覚連合学習に機能する結果を得た。さらに、遺伝子機能の基盤となる神経回路の解析を視野に、幼虫を使用した新しい学習・記憶パラダイムの解折を推進した。これにより、ショ糖報酬学習ではCREB依存性中期記憶が生成されるが、キニーネ罰学習では20分で消失する短期記憶しか形成されないことを明らかにした。さらに、特異的GAL4系統と温度感受性shibireタンパク質を使用したシナプス伝達阻害実験により、これらの記憶が、いずれも、幼虫のキノコ体もしくはその上流に位置する触角葉に保持されていることを明らかにした。加えて、報酬記憶の形成にはオクトパミた。幼虫脳においては、これら二つのカテコールアミン系神経のキノコ体と触角葉への入力パターン大きく異なっている。これらの結果は、報酬記憶と罰記憶の安定度の違いが、経験によるものではなく、それぞれの味覚因子により活性される神経系の入力様式の違いに起因するものであり、先天的かつ遺伝的に神経回路発生過程において決定されていることを示唆している。

キ ノ コ body は シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ に お け 発 da し た 脳 tectonic で あ り, learning, memory を は じ め と know る others more な high order function の central と し で function す る. I 々 は こ れ ま で に, キ ノ の コ body formation with と plasticity を え る heritage 伝 subnet の understand を purpose に, マ イ ク ロ ア レ ー に よ る 発 now but 伝 son の system parse を い, キ ノ コ body で 発 now す る most の heritage 伝 を son be し て き た. さ ら に, キ ノ コ body specific RNAi に よ り god 経 abnormal structure に を induced す る posthumous son 伝 を most choose don't L し て き た. The 19th annual は こ れ ら の heritage 伝 の function analytical line を い, と り わ け, Hr46 but 伝 に つ い て は MARCM god 経 モ ザ イ ク parsing に よ り キ ノ コ body god 経 stem cells の 経 specificity の maintain に important な "を cut fruit た す こ と を Ming ら か に し た. ま た, CG9296 を は じ め と す る plural の posthumous son 伝 に つ い て, olfactory 覚 commissure learning に function す た を る results. さ ら に, heritage 伝 son function の base plate と な る god 経 loop の parsing を vision に, larva を use し た new し い learning, memory パ ラ ダ イ ム の solution to fold を propulsion し た. こ れ に よ り, シ ョ sugar reward learning で は after CREB dependency medium-term memory が generated さ れ る が, キ ニ ー ネ penalty study で は 20 points disappear で す る short-term memory し か form さ れ な い こ と を Ming ら か に し た. さ ら に GAL4 system, specific と temperature sensitivity shibire タ ン パ ク qualitative を use し た シ ナ プ ス 伝 of resistance to harm be 験 に よ り, こ れ ら の memory が, い ず れ も, larva の キ ノ コ body も し く は そ の upper に position す る antenna lobe に keep さ れ て い る こ と を Ming ら か に し た. Add えて and reward memory to form に に た トパ トパ トパ トパ た. Larvae 脳 に お い て は, こ れ ら two つ の カ テ コ ー ル ア ミ ン is god 経 の キ ノ コ body と antenna lobe へ の パ into force タ ー ン big き く different な っ て い る. こ れ ら の results は, remuneration と penalty memory の stability degree の violations い が, 経 験 に よ る も の で は な く, そ れ ぞ れ の flavour 覚 factor に よ り active さ れ る 経 god is の others into force type の violations い に cause す る も の で あ り, innate か つ heritage 伝 に 経 loop 発 god born process に お い て decided さ れ て い る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

Differential microarray analysis of Drosophila mushroom body transcripts using chemical ablation

• DOI: 10.1073/pnas.0606571103
• 发表时间: 2006-09-26
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Kobayashi, Masatomo;Michaut, Lydia;Furukubo-Tokunaga, Katsuo
• 通讯作者: Furukubo-Tokunaga, Katsuo

ショウジョウバエにおける学習・記憶中枢可塑性の体系的解折

果蝇学习记忆中枢可塑性的系统分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Kobayashi;M.;Michaut;L.;Ino;A.;Honjo;K.;Nakajima;T.;Maruyama;Y.;Mochizuki;H.;Ando;M.;Ghangrekar;I.;Takahashi;K.;Saigo;K.;Ueda;R.;Gehring;W.J.;Furukubo-Tokunaga;K.;古久保・徳永克男
• 通讯作者: 古久保・徳永克男