モデル生物である線虫を用いた連合学習の分子・神経メカニズムの解明

前年度までに、TORC2の機能に必須の構成分子であるrict-1変異体で塩走性に異常が生じることを報告していた。本年度は、もう一つのTORC2の主要な構成分子であるsinh-1についても変異体を作成し、rict-1と類似の表現型になることを確かめた。また、多重変異体の作成により、TORC2とその下流分子候補であるsgk-1, pkc-2の遺伝学的関係を評価した。これより、TORC2とpkc-2は同一経路内で機能していることが示唆された。また、sgk-1がTORC2の下流で機能していることが示唆された。TORC1の下流分子と思われるrsks-1について、変異体で細胞特異的にcDNAを発現させ、rsks-1の機能部位を調べた。その結果、rsks-1が神経で機能して塩走性を制御していることが示された。TORC2シグナリングの機能部位を調べるために、各遺伝子のcDNAを用いて組織特異的機能回復実験を行った。その結果、ともにTORC2の下流分子と考えられるpkc-2、sgk-1が、神経と腸という異なる器官で機能していることが示唆された。sinh-1変異体の塩走性異常は神経特異的なcDNA発現でも、腸特異的なcDNA発現でも部分的に回復した。神経におけるTORC2/PKC-2経路と腸におけるTORC2/SGK-1経路が並行して機能して塩走性学習を制御すると考えられる。本研究ではキナーゼ複合体TORC2とその下流分子であるSGK-1の腸における機能が正常な塩走性の制御に必要であることを示し、神経系が他の組織と相互作用する仕組みを理解するうえで貴重な研究となった。

前年度までに、TORC2の機能に必須の構成分子であるrict-1変異体で塩走性に異常が生じることを報告していた。本年度は、もう一つのTORC2の主要な構成分子であるsinh-1についても変異体を作成し、rict-1と類似の表現型になることを確かめた。また、多重変異体の作成により、TORC2とその下流分子候補であるsgk-1, pkc-2の遺伝学的関係を評価した。これより、TORC2とpkc-2は同一経路内で機能していることが示唆された。また、sgk-1がTORC2の下流で機能していることが示唆された。TORC1の下流分子と思われるrsks-1について、変異体で細胞特異的にcDNAを発現させ、rsks-1の機能部位を調べた。その結果、rsks-1が神経で機能して塩走性を制御していることが示された。TORC2シグナリングの機能部位を調べるために、各遺伝子のcDNAを用いて組織特異的機能回復実験を行った。その結果、ともにTORC2の下流分子と考えられるpkc-2、sgk-1が、神経と腸という異なる器官で機能していることが示唆された。sinh-1変異体の塩走性異常は神経特異的なcDNA発現でも、腸特異的なcDNA発現でも部分的に回復した。神経におけるTORC2/PKC-2経路と腸におけるTORC2/SGK-1経路が並行して機能して塩走性学習を制御すると考えられる。本研究ではキナーゼ複合体TORC2とその下流分子であるSGK-1の腸における機能が正常な塩走性の制御に必要であることを示し、神経系が他の組織と相互作用する仕組みを理解するうえで貴重な研究となった。