ニューロンの可視化、機能阻害及び変異体解析によるホヤ幼生の運動神経回路の解析

通过神经元可视化、功能抑制和突变分析分析海鞘幼虫的运动神经回路

• 批准号: 09J00044
• 负责人: 堀江 健生
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00044/
• 关键词: ホヤ; 神経回路; Gal4; 遊泳運動; ニューロン; 神経伝達物質; Ca^<2+>イメージング; 突然変異体; 変態; Ga14; ChR2; NpHR

本研究課題は神経系を構成する細胞数の少なさに着目し、ホヤ幼生に存在するニューロンの機能、特に遊泳運動に関するニューロンの機能を解明することを目標にしている。本年度はニューロンの活動イメージング、遊泳運動に異常のある突然変異体を得ることを目的とした変異体のスクリーニングを行った。遊泳運動におけるニューロンの活動をイメージングすることを目的として、Ca^<2+>センサータンパク質である、GCaMP3,G-GECOをホヤ幼生の中枢神経系、及びモーターニューロンで発現させた。その結果、遊泳運動時の尾部の振りに合わせてG-CaMP3,G-GECOの蛍光が変化し、遊泳運動時における神経回路の活動をイメージングすることが出来た。今後、この実験系を用いて、様々なホヤ幼生の遊泳運動パターンを生み出す神経回路の活動パターンを明らかにする。遊泳運動に異常のある突然変異体を得ることを目的として、Gal4エンハンサートラップ系統のスクリーニングを行い、神経系でGal4を発現するGal4エンハンサートラップ系統を多数単離した。このGal4エンハンサートラップ系統において、トランスポゾンの挿入箇所を決定したところ、約83%と非常に高い確率でエキソンや遺伝子のごく近傍にトランスポゾンが挿入されており、突然変異体の可能性が高いことが示唆された。得られたエンハンサートラップ系統のうち、幼生の視細胞に特異的なGal4系統であるGal4 ET L5について解析を行った。Gal4 ET L5はRNA結合タンパク質であるCi-musashiの3'UTRにトランスポゾンが挿入されていた。Gal4 ET L5のホモ個体を作製したが明確な表現型を得ることが出来なかった。幼若体の中枢神経系で最も強く発現するGal4 ET L6について解析を行った。Gal4 ET L6はMAPKの脱リン酸化酵素であるCi-DUSP1の5'UTRにトランスポゾンが挿入されていた。Gal4 ET L6のホモ個体を作製したところ、幼生では明確な表現型が得ることが出来なかったが、幼若体において心臓の収縮機構に異常が見られた。現在までに、遊泳運動変異体は単離できていないが、この変異体スクリーニングを継続することにより遊泳運動の変異体を単離することが出来ると期待している。

This study aims to clarify the number of cells in the nervous system, the function of the newborn, and the function of the swimming system. This year, we have carried out activities such as activity management and swimming activities with the purpose of making unusual changes. Swimming is a sport in which the activity of the body is related to the purpose, quality, GCaMP3,G-GECO of the central nervous system of the young, and the development of the body. As a result, the tail vibration during swimming is combined with the G-CaMP3,G-GECO light, and the activity of the mental circuit during swimming is changed. In the future, this system will be used in the swimming of young people. Swimming movement is abnormal, sudden change occurs, Gal4 is abnormal, Gal4 is abnormal. This Gal4 is a very high accuracy rate of about 83%, and the probability of sudden change is very high. Gal4 system, Gal4 ET L5 system Gal4 ET L5 RNA binding sequence is classified as Ci-musashi 3'UTR. Gal4 ET L5 is a distinct phenotype. The central nervous system of young adults is most strongly expressed in Gal4 ET L6. Gal4 ET L6 MAPK deacidifying enzyme Ci-DUSP1 5'UTR deacidifying enzyme Gal4 ET L6 is an individual with a distinct phenotype. Now, swimming is different. It's different.

项目成果

bHLH型転写因子Ptf1aはホヤ幼生のドーパミン作動性ニューロンの分化に必須である

bHLH型转录因子Ptf1a对于海鞘幼虫多巴胺能神经元分化至关重要

• 发表时间: 2010
• 作者: N;Ohta;Terakubo H;Tresser J;T.Horie;A.Konno;T Horie;堀江健生
• 通讯作者: 堀江健生

Tracing of the central nervous system of ascidian larva during metamorphosis with photoconvertible fluorescent protein Kaede.

用光转换荧光蛋白 Kaede 追踪变态过程中海鞘幼虫的中枢神经系统。

• 发表时间: 2010
• 作者: N;Ohta;Terakubo H;Tresser J;T.Horie;A.Konno;T Horie;堀江健生;T Horie
• 通讯作者: T Horie

Transposon-mediated enhancer detection reveals the location, morphology and number of the copular organs, putative hydrodynamic sensors, in the ascidian Ciona intestinalis.

转座子介导的增强子检测揭示了海鞘中交配器官（假定的流体动力学传感器）的位置、形态和数量。

• 发表时间: 2010
• 期刊: Zoological Science
• 影响因子: 0.9
• 作者: N;Ohta
• 通讯作者: Ohta

Ependymal cells of chordate larvae are stem-like cells that form the adult nervous system

• DOI: 10.1038/nature09631
• 发表时间: 2011-01-27
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Horie, Takeo;Shinki, Ryoko;Sasakura, Yasunori
• 通讯作者: Sasakura, Yasunori

Ptfla, a bHLH trancsription factor defines the dopaminergic neuralcell fate in ascidian larva

Ptfla，一种 bHLH 转录因子，决定海鞘幼虫多巴胺能神经细胞的命运

• 发表时间: 2009
• 作者: N;Ohta;Terakubo H;Tresser J;T.Horie;A.Konno;T Horie;堀江健生;T Horie;Takeo Horie
• 通讯作者: Takeo Horie