生物の階層性に基づく長期記憶成立メカニズムの包括的解析

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淡水棲カタツムリLymnaea stagnalisは学習・記憶のモデル生物として広く利用されている.本研究では,Lymnaeaの転写調節因子C/EBPに着目し,ショ糖とKClとを組み合わせた味覚嫌悪学習に伴うC/EBPの発現の変化を解析した.組織学的実験により,味覚嫌悪学習の鍵を握るB2細胞にC/EBPのmRNAとタンパク質が局在していた.そして,味覚嫌悪学習によりB2細胞におけるmRNA量は減少した一方で,B2細胞を含む口球神経節におけるC/EBPのタンパク質量が増加した.これは,学習によりC/EBPの翻訳活性が高まり,タンパク質合成と共に,mRNAの急速な分解による結果だと考えられる.この実験結果はJournal of Molecular Biology誌に掲載された.また同時にLymnaeaのCREB binding protein (CBP)のクローニングに従事した.CBPは転写調節因子CREBのコアクチベーターである.CBPの活性によりヒストンがアセチル化されてクロマチン構造が緩み,CREBが結合できるようになり転写が活性化される.CBP活性を含む,こうしたDNAへのエピジェネティックな修飾と遺伝子発現の機構の解析は,世界的にも非常にホットなテーマとして認知されている.本申請者により,Lymnaea CBPの全塩基配列が既に決定された(GenBank accession number : AB217914).他種のCBPとの塩基配列を比較したところ,CREBとの結合領域であるKIXドメインにおいて特に高い相同性が見られた.in situ hybridizationにより,Lymnaea CBPのmRNAは,上記のB2細胞同様,味覚嫌悪学習に対して重要な役割を果たすcerebral giant cellにおいてCREBと共発現していることが明らかとなり,味覚嫌悪学習におけるCREBとCBPの関与が示唆された.これらの実験結果は,現在European Journal of Neuroscience誌への投稿に向けて準備中である.