ショウジョウバエ脳の可塑的神経活動に伴って発現量が変化する遺伝子の系統的探索

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in situ RNAハイブリダイゼーションでは個々の神経の細胞体しか染色できないが、膨大なGAL4エンハンサートラップ系統コレクションからin situ染色像と対応する領域で発現を示すものを検索し、二重染色で比較することで、in situ染色で検出された細胞の厳密な同定と、その細胞が作る回路網の詳細な解析が可能になる。このために、前年度開発したホールマウント脳標本における二重染色法をさらに改良し、in situ染色と抗GFP抗体でラベルしたGFP発現細胞の両方を共焦点顕微鏡で同時蛍光観察する技術を初めて確立した。脳の神経回路は興奮性シナプスと抑制性シナプスによって構成されているが、とくに側抑制による輪郭検出や動きの検出の計算、また細胞電位の振動現象など様々な脳機能では、抑制性シナプスが重要な役割を果たす。そこでまず代表的な抑制性伝達物質であるGABAに注目し、抑制性シナプスの出力側細胞をラベルするためにGABAの産生酵素をコードする遺伝子、また入力側細胞をラベルするためにGABAのイオン型及び代謝型の受容体をコードする遺伝子に対して、ゲノムプロジェクトによるDNA配列情報とESTクローンを利用して、成虫脳でin situハイブリダイゼーションを行なった。その結果、産生酵素を発現する細胞は触角葉の周辺部や、視葉と中心脳の境界付近などに比較的限局して分布するのに対し、各受容体は脳の広範囲の細胞で発現していた。