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線虫の化学走性の可塑性に関わる神経回路と機能分子の同定

秀丽隐杆线虫趋化可塑性中涉及的神经回路和功能分子的鉴定

基本信息

批准号：
15029213
负责人：
飯野雄一
金额：
$ 4.48万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

動物の感覚神経系においては、しばしば刺激に対する順応の現象が見られる。知られている順応の多くは感覚神経内での機構により説明されており、神経ネットワークの関与については不明な点が多い。我々は線虫C.エレガンスの匂いに対する応答が、5分間の匂い刺激により顕著に低下する現象(早期順応)を発見した。本研究ではこの順応が感覚神経のみでなく、AIYと呼ばれる介在神経の機能に依存して起こることを見出した。AIYは複数の感覚神経から入力を受ける介在神経である。AIYが欠損すると、早期順応が起こらない。さらに、Ras-MAPキナーゼシグナル伝達系の変異体が早期順応に欠損を持つこと、RasがAIY介在神経で働くことを明らかにした。また、本研究では同じく線虫を用いてインスリン経路が神経可塑性に関わることを明らかにした。線虫は通常NaClを好むが、餌の非存在下でNaClを一定時間経験すると、NaClを忌避するようになる。インスリンINS-、インスリン受容体、およびその下流で機能することの知られているPI3キナーゼ、PDKキナーゼ、Aktキナーゼそれぞれの変異体でこの行動可塑性が失われていた。細胞特異的発現実験により、INS-1は介在神経AIAで、PI3キナーゼはNaClを受容するASE神経で働いていることがわかった。すなわち、感覚神経からシナプス入力を受けるAIA介在神経がINS-1を介して感覚神経に逆行性に働きかけることにより、行動を変化させる。ASE感覚神経は左右対称に一対存在するが、面白いことに、PI3キナーゼは右のASE神経でだけ働いていた。以上述べたインスリン経路とRas-MAPK経路は哺乳類でも保存されており、本研究でこれらの経路による行動可塑性の制御の神経機構が明らかになったことは、今後の関連する研究の発展に貢献するものと考える。

The animal's sensory system is in the middle of the reaction, and the stimulus is in the middle of the reaction. There are many ways to understand the relationship between the brain and the body. The phenomenon of low temperature stimulation (early phase) was observed in the middle of 5 minutes. This study shows that the function of the brain depends on the function of the brain. AIY is a complex sensory system. AIY is short of loss and early in the process. In the meantime, Ras-MAP is not available. It is not available in the early stages of the system. It is available in the early stages of the system. This study focuses on the relationship between neuroplasticity and neurobiology. The worm is usually good at NaCl, and in the absence of bait, NaCl is avoided for a certain period of time. Ins-, Ins-, Ins, Ins, Cell-specific expression of INS-1 is mediated by AIA, PI-3 and NaCl. AIA mediates INS-1 in the brain, and changes in the brain's retrograde behavior. The ASE sensor is located on the left and right sides of the brain. The Ras-MAPK pathway is the most important pathway for mammalian survival, and this study provides insight into the regulatory mechanisms of behavioral plasticity in mammalian pathways and their contribution to future research.