歌学習臨界期におけるキンカチョウ脳内CREBの活性化と遺伝子発現変動

鸣叫关键期斑胸草雀大脑CREB激活和基因表达变化

基本信息

批准号：
13041018
负责人：
萩原正敏
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13041018/
关键词：
遺伝子言語学習行動学神経科学発現制御

项目摘要

ヒト言語学習のモデル実験系として有望なキンカチョウの歌制御中枢を材料として、学習による言語中枢形成機構の解明を試みた。具体的には歌学習過程における転写因子CREBの活性花状態と下流遺伝子の発現変動を調べることにより、CREBの活性化が歌学習機構においで果たす役割を明らかにするとともに学習過程の指標どなる遺伝子を検索し、学習によって言語中枢で何が変化するのか突き止めることを目指した。これまで、マウスやショウジョウバエでPKCなどさまざまな遺伝子破壊実験により、長期記憶が低下したとの論文が報告されていたが、学習によって脳内の器質的変化を見い出し得たとの報告は無い。ところが、我々の観察している、CREBのリン酸化と、その下流遺伝子の発現パターンを指標にすると、学習による脳内の変化を検出できる可能性がある。キンカチョウの歌は、学習依存的でかつその歌学習にも臨界期が存在し、言語学習モデルとして海外で注目されつつあるが、分子生物学的解析が極端に遅れていた。我々は本年度、キンカチョウ脳の歌中枢に発現するグルタミン受容体19種をクローニングした。その結果、転写因子CREBと同様、、グルタミン受容体のほとんどが、哺乳類の相同分子に対して、アミノ酸配列上90%以上の相同性を有することが判明した。またこれらのグルタミン受容体の特異的配列をプローブとした分子マッピングにより、キンカチョウ脳の歌中枢のそれぞれに特異的に発現するグルタミン受容体サブセットが明らかとなった。また、歌学習臨界期に特異的に歌中枢に発現する遺伝子も認められ、キンカチョウを言語学習モデルとして使うことにより、言語学習の基本的メカニズムに迫まり得る可能性が見い出された。

使用Finchi的歌曲控制中心，这是一个有前途的人类语言学习模型实验系统，我们试图通过学习来阐明语言中心形成的机理。具体而言，通过检查歌曲学习过程中转录因子CREB的活性花状态以及下游基因表达的变化，我们的目的是阐明CREB在歌曲学习机制中激活的作用，以及搜索是学习过程的指标，并确定由于学习而导致语言中心的变化。以前，有报道称，由于各种基因破坏实验，例如小鼠和果蝇中的PKC，长期记忆已经降低，但没有人报告学习使大脑能够检测有机变化。但是，通过使用CREB的磷酸化及其下游基因的表达模式作为我们的观察，可以检测到由于学习而导致的大脑变化。雀科的歌曲是一种与学习有关的歌曲，其歌曲学习中有一个关键时期，并且作为语言学习模型吸引了海外的关注，但是分子生物学分析非常慢。今年，我们克隆了19个在Finchi Monkey Brain的歌曲中心表达的谷氨酰胺受体。结果，发现与转录因子CREB一样，大多数谷氨酰胺受体在与哺乳动物同源分子的氨基酸序列上具有超过90％的同源性。此外，使用这些谷氨酰胺受体的特定序列作为探针映射，揭示了在Finchi Monkey脑的每个歌曲中心中特异性表达的谷氨酰胺受体的子集。此外，还观察到在歌曲学习的关键时期在歌曲中心中特异性表达的基因，并且通过将Finchi Monkey用作语言学习模型，发现可以接近语言学习的基本机制。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Osada, M., Inaba, R., Shinohara, H., Hagiwara, M., Nakamura, M., Ikawa, Y: "Regulatory Domain of Protein Stability of Human P51/TAP63, a P53 Homologue"Biochem. & Biophys.Res.Comm.. 283. 1135-1141 (2001)

Osada, M.、Inaba, R.、Shinohara, H.、Hagiwara, M.、Nakamura, M.、Ikawa, Y：“人 P51/TAP63（P53 同源物）蛋白质稳定性的调节域”Biochem。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Ueda, H.R., Hagiwara, M., Kitano, H.: "Robust oscillations within the interlocked feedback model of Drosophila circadian rhythm"J.Theoret.Biol.. 210. 401-406 (2001)

Ueda, H.R.、Hagiwara, M.、Kitano, H.：“果蝇昼夜节律连锁反馈模型中的稳健振荡”J.Theoret.Biol.. 210. 401-406 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Kamimoto, T., Zama, T., Aoki, R., M11.研究発表(発表予定を含む。但し、投稿中、投稿準備中を除く。)uro, Y., Hagiwara, M.: "Identification of a novel kinesin-related protein, KRMP1, as a target for mitotic peptidyl-prolyl isomerase Pin1"J.Biol.Chem.. 276. 37520-37528 (2001)

Kamimoto，T.，Zama，T.，Aoki，R.，M11。研究演示（包括演示时间表，但不包括提交和提交准备）uro，Y.，Hagiwara，M.：“一种新型驱动蛋白相关的鉴定蛋白质，KRMP1，作为有丝分裂肽基-脯氨酰异构酶 Pin1 的靶标”J.Biol.Chem.. 276. 37520-37528 (2001)