Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

モノアラガイ / 味覚嫌悪学習 / インスリン / 飢餓 / 満腹 / 長期記憶 / 学習 / 記憶 / グルコース / 学習記憶

モノアラガイは味覚嫌悪学習を施すとインスリン様ぺプチド遺伝子の転写発現が亢進していることが、われわれの先行研究からすでにわかっていた。そこで、単離したモノアラガイの脳に、インスリン様ぺプチドを投与したところ、味覚嫌悪学習の基盤となる神経シナプスにおいて「長期増強」が観察された。さらにはモノアラガイ個体においても、脳内インスリン濃度が学習成績を決めていることが明らかとなった。そして最終的には、栄養状態と学習成績との関係を見出すことができた。

学習 / 記憶 / 環状アデノシン一リン酸 / cAMP / 単一細胞 / 学習記憶 / モノアラガイ

学習時にシナプス前細胞内でcAMP濃度が上昇するものと仮定されている。しかし、実際にcAMP濃度が上昇するのかは、これまでわかっていないかったで、モノアラガイ単一神経細胞を用いて検証することを目的とした。測定方法としては、cAMPセンサータンパク質によるイメージング法ならびにcAMPの抗体による超高感度ELISA法を用いた。イメージング法は残念ながら成功しなかった。一方、ELISA法については細胞内のcAMP濃度は10^-18 mol/cellくらいが定量できれば十分なはずであることがわかり、実際に今回のチャンピオンデータとしては、単一ニューロンでのcAMPは可能であることがわかった。

CREB / C / EBP / モノアラガオ / mRNA / タンパク室定量 / 行動変容 / ELISA法 / 酵素サイクリング法 / 抗体カラム / 抗体 / real-time PCR / 学習記憶 / 分子動力学 / モノアラガイ

本研究の最終目的は,一つの神経細胞の中の特定の遺伝子発現が,どのように動物個体の行動変容を引き起こすのか,その機構を解明する手法を開拓し,そして実際に,遺伝子発現機構から生物の階層性に沿った形で行動変容機構を詳細に解明するところにあった.そこで行動変容の根元である学習・記憶のメカニズムに的を絞った.まずは,学習・記憶に関与している神経細胞一個の中の転写因子cAMP Responsive Element Binding Protein(CREB)ならびにCCAAT/enhancer binding protein(C/EBP)のmRNAおよびタンパク質を定量する方法を開発することを目指した.ここで言う定量とは,mRNAならコピー数,タンパク質なら個数を正確に計測することを意味する.単一神経細胞内のmRNAならびにタンパク質の定量について考えてみた.例えばCREBファミリーには,転写促進型のCREB1と抑制型のCREB2の両者が存在するという事実もあり,CREBの量的なダイナミクスを明らかにしなければ,ただ単にCREBが長期記憶形成に大事だという主張をいくら繰り返えしても意味がない.そこでその現状を打破するためにmRNAやタンパク質の定量方法の開発に挑んだ.しかもその定量では,脳組織という複数の神経細胞を扱うわけではなく,たった一つの神経細胞中のmRNA・タンパク質の量を測ることにした.たった一つの神経細胞内の変化を正確に測定する方法の開発が切に望まれている.次に,この計測方法を用いて,学習個体から単離してきた学習・記憶に関わる特定の単一神経細胞内でのCREBまたはC/EBPのmRNAならびにタンパク質の量的変化を確認した.その後,今度は逆に,その神経細胞中のCREBの量を人為的に変化させることによって,行動変容に至るどの階層性でどのような影響を与え得るのかを,階層性をボトムアップで昇って調べて行った.

【研究分担者】
松尾亮太	福岡女子大学	国際文理学部	准教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
松尾亮太	徳島文理大学	香川薬学部	講師	(Kakenデータベース)
小林卓	徳島文理大学	香川薬学部	助手	(Kakenデータベース)
定本久世	徳島文理大学	香川薬学部	助手	(Kakenデータベース)
箕田康一	徳島文理大学	香川薬学部	助教授	(Kakenデータベース)
齊藤玉緒	北海道大学	大学院理学研究院	助手	(Kakenデータベース)