モデル生物である線虫を用いた連合学習の分子・神経メカニズムの解明

使用模式生物秀丽隐杆线虫阐明联想学习的分子和神经机制

• 批准号: 14J10978
• 负责人: 酒井 奈緒子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10978/
• 关键词: 神経科学; 行動遺伝学; C. elegans; TOR; TORシグナル伝達経路; 連合学習; 行動

前年度までに、TORC2の機能に必須の構成分子であるrict-1変異体で塩走性に異常が生じることを報告していた。本年度は、もう一つのTORC2の主要な構成分子であるsinh-1についても変異体を作成し、rict-1と類似の表現型になることを確かめた。また、多重変異体の作成により、TORC2とその下流分子候補であるsgk-1, pkc-2の遺伝学的関係を評価した。これより、TORC2とpkc-2は同一経路内で機能していることが示唆された。また、sgk-1がTORC2の下流で機能していることが示唆された。TORC1の下流分子と思われるrsks-1について、変異体で細胞特異的にcDNAを発現させ、rsks-1の機能部位を調べた。その結果、rsks-1が神経で機能して塩走性を制御していることが示された。TORC2シグナリングの機能部位を調べるために、各遺伝子のcDNAを用いて組織特異的機能回復実験を行った。その結果、ともにTORC2の下流分子と考えられるpkc-2、sgk-1が、神経と腸という異なる器官で機能していることが示唆された。sinh-1変異体の塩走性異常は神経特異的なcDNA発現でも、腸特異的なcDNA発現でも部分的に回復した。神経におけるTORC2/PKC-2経路と腸におけるTORC2/SGK-1経路が並行して機能して塩走性学習を制御すると考えられる。本研究ではキナーゼ複合体TORC2とその下流分子であるSGK-1の腸における機能が正常な塩走性の制御に必要であることを示し、神経系が他の組織と相互作用する仕組みを理解するうえで貴重な研究となった。

直到去年，我们才报道了TORC2功能的重要组成部分rict-1突变体表现出盐趋化性异常。今年，我们创建了 TORC2 的另一个主要成分 sinh-1 的突变体，并证实它与 rict-1 具有相似的表型。此外，通过创建多个突变体，我们评估了TORC2与其下游候选分子sgk-1和pkc-2之间的遗传关系。这表明 TORC2 和 pkc-2 在同一通路内发挥作用。还提出 sgk-1 在 TORC2 下游发挥作用。对于被认为是TORC1下游分子的rsks-1，我们在突变体中以细胞特异性方式表达cDNA，并研究了rsks-1的功能位点。结果表明，rsks-1在神经元中发挥控制盐趋化作用。为了研究 TORC2 信号传导的功能位点，我们使用每个基因的 cDNA 进行了组织特异性功能恢复实验。结果表明，pkc-2 和 sgk-1（两者都被认为是 TORC2 的下游分子）在不同的器官中发挥作用：神经和肠道。 sinh-1突变体中盐趋化性的缺陷通过神经特异性cDNA或肠道特异性cDNA的表达得到部分恢复。神经中的 TORC2/PKC-2 通路和肠道中的 TORC2/SGK-1 通路被认为与控制趋盐学习并行发挥作用。这项研究表明，激酶复合物 TORC2 及其下游分子 SGK-1 的肠道功能是调节正常盐趋化性所必需的，并提供了对神经系统如何与其他组织相互作用的深入了解。这是一项有价值的研究。 。

项目成果

TOR signaling pathway is involved in regulation of salt chemotaxis learning

TOR信号通路参与盐趋化学习的调节

• 发表时间: 2015
• 作者: Naoko Sakai;Masahiro Tomioka;Hayao Ohno;Hirofumi Kunitomo;Yuichi Iino,
• 通讯作者: Yuichi Iino,

Identification of molecules downstream of the insulin/PI3K pathway involved in the regulation of salt chemotaxis learning

鉴定参与盐趋化学习调节的胰岛素/PI3K 通路下游分子

• 发表时间: 2014
• 作者: Naoko Sakai;Masahiro Tomioka;Takeshi Adachi;Hirofumi Kunitomo;Yuichi Iino
• 通讯作者: Yuichi Iino