感覚受容とその記憶の分子機構解明のためのモデル動物としての魚類実験系の確立

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外界情報の受容と神経伝達、そして、その記憶という過程、高次脳神経機能の重要な基本過程である。この分子機構の解明には、本質的には分子レベルでの研究がその要素として必要であり、本研究では、脳神経系の基本構造が哺乳類と同等な魚類を対象として、嗅覚・味覚という環境化学情報の受容と中枢への伝達と記憶、さらに行動などの高次機能に反映される過程を研究する実験系の確立を行った。本年度は、(1)魚類(メダカ、フグ、ドジョウ、ゼブラフィッシュ)の嗅覚・味覚受容体遺伝子に関して、昨年度においてPCR法によって遺伝子断片を得たものについて、全長の遺伝子を本年度作製した遺伝子ライブラリーより単離し、その構造を解析した。(2)単離した遺伝子の発現様式を、ジゴキシゲニン標識アンチセンスRNAをプローブにしたin situハイブリダイゼーション法によって解析して、各受容体がどの化学受容器官のどの細胞で発現するかを明らかにした。(3)単離した遺伝子にコードされる受容体タンパク質をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させ、アミノ酸などの予想されるリガンドとの対応を明らかにする実験系を組み立てた。この点に関しては、こうした化学受容体が異細胞では機能的に細胞膜上に発現しないことが判明したため、細胞膜局在化シグナルを付加して機能解析を行っている。(4)嗅覚・味覚受容の細胞内シグナル伝達を担う各種のGタンパク質やシグナルの放出に関わるシナプトタグミンのcDNA断片をRT-PCR法で単離・同定した。