ゼブラフィッシュを用いた高次嗅覚神経回路の機能解析

使用斑马鱼进行高阶嗅觉神经回路的功能分析

• 批准号: 18800084
• 负责人: 森本 耕造
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18800084/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 嗅覚; mitral cell; Dronpa; Kaede

これまでに申請者は、二次嗅覚神経特異的に遺伝子発現を誘導することが可能な遺伝子発現制御領域を同定した。これらの遺伝子発現制御領域下に各種蛍光蛋白質(DronpaおよびKaede)を発現させた。さらに、蛍光蛋白質を軸索特異的に発現させるため、軸索輸送蛋白質との融合蛋白質を設計・利用した。次に、蛍光蛋白質イメージング条件の最適化をおこなった。最適条件の検討には、一過性遺伝子発現ゼブラフィッシュを用いた。本研究では、動物1個体に対してレーザー照射を複数回行なうため、各レーザー照射について、レーザー強度・照射時間・インターバル・検出感度・回数などの最適化を行なう必要がある。しかし、十分な強度で長時間のレーザー照射を行った後でも、Dronpaの蛍光は完全には消滅しなかった。また、Kaedeについても、軸索投射の解析には不十分な蛍光回復しか実現しなかった。これらの結果より、DronpaやKaedeを用いた二次嗅覚神経軸索投射パターンの解析は難しいと考えられる。そこで、高次嗅覚神経回路を解析する新たな方法として、単一神経細胞の標識を行うことにした。適当なトランスジェニックゼブラフィッシュに、一過性に他の蛍光蛋白質を発現させることにより、一定の確立で単一神経細胞の標識が可能である。トランスジェニックラインの蛍光を元にして軸索投射パターンの解析をおこなったところ、二次嗅覚神経には様々な種類があることがわかってきた。現在、この方法を用いてさらに詳しい解析を行っている。

迄今为止，申请人已经确定了能够在次生嗅觉神经中特别诱导基因表达的基因表达控制区域。在这些基因表达控制区域中表达了各种荧光蛋白（Dronpa和Kaede）。此外，为了表达特异性轴突的荧光蛋白，设计和使用了带有轴突转运蛋白的融合蛋白。接下来，优化了荧光蛋白成像条件。瞬时表达基因的斑马鱼用于研究最佳条件。在这项研究中，由于对一只动物进行了多次激光照射，因此有必要优化每种激光照射的激光强度，辐照时间，间隔，检测灵敏度和次数。然而，即使经过长时间的激光照射和足够的强度，dronpa的荧光也不会完全消失。此外，对于Kaede，仅实现轴突投影分析的荧光回收率不足。基于这些结果，人们认为很难使用Dronpa和Kaede分析次级嗅觉神经轴突投影模式。因此，我们决定将单个神经元标记为分析高阶嗅觉神经回路的新方法。通过在合适的转基因斑马鱼中瞬时表达其他荧光蛋白，可以在某些建立的情况下标记单神经元。当基于转基因线的荧光分析轴突投影模式时，已经发现存在多种类型的次级嗅觉神经。当前，正在使用此方法进行进一步的详细分析。