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

使用模式生物秀丽隐杆线虫阐明联想学习的分子和神经机制

• 批准号: 14J10978
• 负责人: 酒井 奈緒子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10978/
• 关键词: 神経科学; 行動遺伝学; C. elegans; TOR; TORシグナル伝達経路; 連合学習; 行動

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。

直到上一年，它据报道RICT-1突变体是TORC2功能的必不可少的组成分子，引起了harotactic异常。今年，我们还为TORC2的另一个主要组成分子SINH-1创建了一个突变体，以确认其具有与RICT-1相似的表型。此外，通过创建多个突变体，评估了TORC2及其下游分子SGK-1和PKC-2之间的遗传关系。这表明TORC2和PKC-2在同一途径中的功能。还建议SGK-1在TORC2的下游功能。对于似乎是TORC1下游分子的RSKS-1，该突变体用于表达cDNA细胞特异性，并检查了RSKS-1的功能位点。结果表明，RSKS-1在神经中起作用并调节盐的速度。为了研究TORC2信号传导的功能部位，使用每个基因的CDNA进行了组织特异性恢复实验。结果表明，PKC-2和SGK-1被认为是TORC2的下游分子，在不同的器官，神经和肠道中起作用。 SINH-1突变体中盐切除术异常被神经特异性和肠道特异性cDNA表达部分恢复。据信，神经中的TORC2/PKC-2途径和肠功能中的TORC2/SGK-1途径并联，以调节盐策略学习。这项研究表明，激酶复合物TORC2及其下游分子SGK-1的功能对于正常的肉体控制是必要的，这是理解神经系统如何与其他组织相互作用的宝贵研究。

项目成果

TOR signaling pathway is involved in regulation of salt chemotaxis learning

TOR信号通路参与盐趋化学习的调节

• 发表时间: 2015
• 作者: Naoko Sakai;Masahiro Tomioka;Hayao Ohno;Hirofumi Kunitomo;Yuichi Iino,
• 通讯作者: Yuichi Iino,

Identification of molecules downstream of the insulin/PI3K pathway involved in the regulation of salt chemotaxis learning

鉴定参与盐趋化学习调节的胰岛素/PI3K 通路下游分子

• 发表时间: 2014
• 作者: Naoko Sakai;Masahiro Tomioka;Takeshi Adachi;Hirofumi Kunitomo;Yuichi Iino
• 通讯作者: Yuichi Iino