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昆虫休眠誘導現象をアッセ係に用いる記憶形成分子機構の解析

以昆虫休眠诱导现象分析记忆形成分子机制

基本信息

批准号：
11170204
负责人：
早川洋一
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Hokkaido University
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 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、短日飼育条件で休眠誘導される昆虫において、その短日記憶が中枢神経系でどのように保持されるかを分子レベルで明らかにすることである。蛹休眠性を持つヨトウガ幼虫を用いたこれまでの研究によって、休眠誘導にはドーパミンが何らかの形で関与していることが分かっている。そこで、まず市販のドーパミン抗体および自作のドーパミン生合成酵素dopadecarboxylase抗体用い、短日、長日に置かれた幼虫脳組織免疫染色を行った。その結果、背側中央域の前大脳表層に近い2対の神経細胞で短日特異的なドーパミン濃度上昇が見られることが明らかになった。また、この短日飼育条件下の幼虫脳内では、コントロールの長日条件下の幼虫脳よりもDNA合成能が高まっていることが分かった。BRDUの取り込みから細胞増殖が盛んな領域が上記のドーパミン産生ニューロン近傍の細胞群であることも確認した。次に、短日飼育幼虫と長日飼育ながらL-DOPA経口投与(休眠誘導される条件)した幼虫脳内で特異的に発現が高まるmRNAを同定するためサブトラクションクローニングを行った。その結果、両条件下で長日飼育幼虫よりも明らかに高い発現が見られる遺伝子としてactivated protein kinase C receptor(RACK)遺伝子が同定できた。Protein kinase Cが細胞増殖に関与することはこれまでも多くの報告があることでもあり、Protein kinase C活性発現に不可欠なRACKが上記短日条件下での幼虫脳内の細胞増殖現象と関連する可能性も高い。今後、短日条件下のドーパミン上昇、細胞増殖促進、さらに、RACK遺伝子発現上昇がどのように短日経験記憶形成に関与しているか各々との関連も含めて解析して行かなければならない。

The purpose of this study was to investigate the effects of short-day rearing conditions on dormancy induction and short-day memory retention in insects. Dormancy is the key to the development of dormancy. Immunostaining of larval tissues with antibodies to dopadenylase was performed in medium, short and long days. As a result, the concentration of short-term, day-specific neurons in the dorsal central region of the anterior large-diameter surface layer increased. The DNA synthesis of larvae under short-day rearing conditions was higher than that under long-day rearing conditions BRDU's selection of cells to grow in the field is recorded in the report. The L-DOPA gene expression in the larvae of the second and short-day rearing larvae and the long-day rearing larvae was significantly higher than that in the larvae of the second and long-day rearing larvae. The results showed that under the same conditions, long-day rearing larvae were found in the same way as activated protein kinase C receptor(RACK). Protein kinase C is associated with cell proliferation in larvae under short-term conditions. In the future, the relationship between short-term memory formation and short-term memory formation will be analyzed by increasing the number of cells under short-term conditions, promoting cell growth, increasing the number of RACK genes, and increasing the number of RACK genes.