ショウジョウバエ脳の知覚情報処理経路の研究

果蝇大脑感觉信息处理通路的研究

基本信息

批准号：
11168238
负责人：
中井淳一
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は知覚情報がショウジョウバエの脳内でどのような回路を通って処理されるのかを神経回路網レベルで明らかにし、情報処理統合システムの機構を解明することを目的とし、Green Fluorescent Protein(GFP)とその派生物(YFP,CFP)、カルシウム感受性蛍光タンパク質プローブ(cameleon)と電位依存性の蛍光タンパク質プローブ(FlaSh)のtransgenic flyを作成し、ショウジョウバエのエンハンサートラップラインと掛け合わせることにより細胞特異的に発現を行い、in vivoで神経細胞の興奮の指標となる膜電位と細胞内のカルシウムを測定することにより知覚回路の同定を試みた。その結果、GFP,YFP,CFP,yellow cameleon2(YC2)およびFlaShのtransgenic flyを作成できた。GFP,YFP,CFPによりin vivoで神経細胞を同定できるようになった。またpH感受性があるYFPを細胞特異的に発現させることによりin vivoでの細胞内のpHの変化を測定することができた。YC2を発現させたハエは成虫にまでなったが、YC2自体のカルシウム感受性が低くin vivoでカルシウム変化を捕らえることはできなかった。次にYC2よりカルシウムに対して感受性が高いことが報告されていた改良型のyellow cameleon2.1(YC2.1)を用いて実験を行った。まずHEK293にtransfectionしてYC2.1のカルシウムに対する容量反応性を検討した。その結果YC2.1では数μMから蛍光変化が捕らえられ、YC2より約1000倍感度が高いことがわかった。そこでYC2.1のtransgenic flyを作成しin vivoでの実験を行ったが、YC2.1を用いても神経細胞の細胞内カルシウムの上昇を捕らえられることはできなかった。最後にFlaShであるがFlaShを発現させたハエは幼虫の時期に死滅してしまい、成虫になるもには得られなかった。現在、cameleonとは別のカルシウム感受性蛍光タンパク質プローブであるCamgarooを用いてカルシウムの測定を行いつつある。

这项研究旨在阐明在神经网络水平上在果蝇大脑中处理感知信息的电路类型，并阐明综合信息处理系统的机制。 We created a transgenic fly of Green Fluorescent Protein (GFP), its derivatives (YFP, CFP), calcium-sensitive fluorescent protein probe (cameleon), and voltage-dependent fluorescent protein probe (FlaSh), and cell-specific expression was performed by multiplying it with the enhancer trap line of Drosophila, and to identify perceptual circuits by measuring membrane potential and细胞内钙，是体内神经元激发的指标。结果，我们能够为GFP，YFP，CFP，Yellow Cameleon2（YC2）和Flash创建转基因飞行。 GFP，YFP和CFP允许在体内识别神经元。此外，通过专门表达对pH敏感的YFP，可以测量细胞内pH的体内pH变化。表达YC2的苍蝇成为成年人，但YC2本身对钙的敏感性较小，无法捕获体内钙变化。接下来，使用改进的黄色Cameleon 2.1（YC2.1）进行实验，据报道该实验对钙比YC2更敏感。首先，将HEK293转移以研究YC2.1对钙的容量反应性。结果，发现在YC2.1中捕获了荧光变化，从几次μm开始，比YC2敏感约1000倍。因此，我们为YC2.1创建了转基因蝇并进行了体内实验，但即使使用YC2.1也没有捕获神经元中细胞内钙的升高。最后，表达闪光的苍蝇在幼虫时期死亡，成为成年人，但没有得到。目前，正在使用Camgaroo（一种与Cameleon分开的钙敏感荧光蛋白探针）测量钙。