外因性神経調節ペプチドの受容機構の神経回路学的解明

外源神经调节肽受体机制的神经回路阐明

基本信息

批准号：
15F15394
负责人：
大日向耕作
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで抗不安薬や抗うつ薬のスクリーニングにマウス等のげっ歯類が使用され行動学的評価法の基盤が確立している。一方、ショウジョウバエは、神経回路研究のモデル生物として優れているが、行動学的評価法の基盤が確立されていない。そこで我々は、まず、ショウジョウバエを用いた簡便な行動学的解析法を確立した。具体的には、ショウジョウバエの飼育バイアルから餌を取り除いた後に、サンプルを溶解した水を自由摂取させ、96穴マイクロプレートに移動し、その行動をビデオカメラで撮影し、一定時間の行動を測定する。Grooming, Walking, No movementの３つに状態に分類し、それぞれの時間を合計した。この新しく確立したショウジョウバエの行動学的評価法を用いて、各種ペプチドの投与効果を検討した。その結果、大豆の主要な貯蔵種子タンパク質であるβコングリシニン（CG）の酵素消化により生成する10残基ペプチドβCG(323-333)が、後肢のグルーミングを促進することが明らかとなった。これまで、後肢のグルーミングにはドーパミンD1受容体の活性化が関与していることが報告されている。そこで、βCG(323-333)の後肢グルーミング促進作用にD1受容体が関与しているかD1ノックアウトハエを用いて検討した。その結果、野生型において認められるβCG(323-333)による後肢グルーミング促進作用は、D1ノックアウトハエでは消失した。したがって、βCG(323-333)による後肢グルーミング促進作用には、D1受容体の活性化が関与していることが明らかとなった。βCG(323-333)は、D1受容体に直接結合しないことから、内因性のドーパミン放出を亢進し、ドーパミンD1受容体を活性化していると考えられる。これらの研究成果の一部は国際英文誌Biochemical and Biophysical Research Communications (Karim et al. 2018; 499(3): 454-458)に発表した。

到目前为止，诸如小鼠之类的啮齿动物已被用于筛选抗焦虑药和抗抑郁药，为行为评估方法建立了基础。另一方面，果蝇是神经回路研究的出色模型生物，但尚未确定行为评估方法的基础。因此，我们首先使用果蝇建立了一种简单的行为分析方法。具体而言，在从果蝇育种小瓶中取出食物后，允许样品在随意中消耗水，并将样品移至96孔微板酸盐，用摄像机捕获该行为，并在一定时间段内测量该行为。条件分为三类：修饰，步行和没有运动，每个人的时间都被总结。使用果蝇新建立的行为评估方法，研究了各种肽的给药的有效性。结果表明，通过酶消化（CG）（CG）（大豆的主要储存种子蛋白）酶消化产生的10个残留肽βCG（323-333）促进了Hind Limb的修饰。到目前为止，据报道，多巴胺D1受体的激活参与后肢修饰。因此，我们使用D1基因敲除蝇研究了D1受体是否参与βCG（323-333）的后肢修饰作用。结果，在野生型中观察到的βCG（323-333）的后肢修饰促进作用在D1敲除蝇中消失了。因此，已经揭示了D1受体的激活与βCG的后肢修饰促进作用有关（323-333）。由于βCG（323-333）不直接与D1受体结合，因此被认为会增加内源性多巴胺释放并激活多巴胺D1受体。其中一些研究发现发表在《国际英语杂志生化和生物物理研究通信》中（Karim等，2018; 499; 499（3）：454-458）。