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，申请人已经鉴定了可以特异性诱导次级嗅神经中的基因表达的基因表达控制区。各种荧光蛋白（Dronpa 和 Kaede）在这些基因表达控制区域下表达。此外，为了在轴突中特异性表达荧光蛋白，我们设计并使用了具有轴突转运蛋白的融合蛋白。接下来，我们优化了荧光蛋白成像条件。使用具有瞬时基因表达的斑马鱼来检查最佳条件。本研究中，每只动物均接受多次激光照射，因此需要对每次激光照射的激光强度、照射时间、间隔时间、检测灵敏度、次数等进行优化。然而，即使经过足够强度的长期激光照射，卓巴的荧光也没有完全消失。此外，对于 Kaede 来说，对于轴突投影的分析仅实现了不足的荧光恢复。这些结果表明，使用 Dronpa 或 Kaede 分析次级嗅觉神经轴突投影模式很困难。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。通过在适当的转基因斑马鱼中瞬时表达其他荧光蛋白，可以在一定程度上确定地标记单个神经元。基于转基因品系荧光的轴突投影模式分析表明，存在各种类型的次级嗅神经。我们目前正在使用这种方法进行更详细的分析。