ニューロペプチドシグナル伝達によるプレシナプス促進は,匂いによる食物探求を媒介する
Cory M Root1, Kang I Ko, Amir Jafari
1Neurobiology Section, Division of Biological Sciences, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA.
飢餓は,嗅覚の感受性を変化させることで,ドロソフィラの食物探求行動を調節する. これは,ショートニューロペプチドF (sNPF) とインスリン信号を嗅覚受容体ニューロン (ORN) に統合し,堅固な食品検索のための匂いマップを強化することを含む.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 動物の行動 動物の行動
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- 内部生理学的状態は,行動決定に大きく影響する.
- これらの状態がどのように行動を調節するかの細胞的および分子的基礎を理解することは極めて重要です.
研究 の 目的:
- 最初の嗅覚シナプスにおけるドロソフィラの食物探求行動の飢餓の調節の基礎となるメカニズムを調査する.
- 嗅覚の敏感性が,代謝のシグナルによってどのように調節されるかを明らかにする.
主な方法:
- 2フォトンカルシウム画像を用いて,嗅覚受容体ニューロン (ORN) のプレシナプス活性を測定した.
- 行動を調節する際に特定のシグナル伝達経路 (sNPF,インスリン) の必要性と十分性を調査した.
- sNPFとその受容体 (sNPFR1) の遺伝子発現レベルを分析した.
主要な成果:
- 飢餓は,短いニューロペプチドF (sNPF) 信号伝達を介して特定のORN (Or42b) のプレシナプス活動を増加させます.
- Or42bニューロンにおけるsNPF受容体1 (sNPFR1) の発現は,飢餓に誘発された食物探求行動に不可欠である.
- Or42bニューロンのプレシナプス促進は,餌を受けたハエの飢餓のような行動を模倣することができます.
- 飢餓はsNPFR1の転写を調節し,インスリン信号はそれを抑制する.
結論:
- 飢餓は,ORNにおけるsNPFとインスリン信号を統合することによって,嗅覚の感受性を調節する.
- 飢餓下でsNPFR1の発現が増加すると,匂いのマップが変化し,食物探しの行動が強化されます.
- この研究は,代謝状態を感覚処理と行動と結びつける分子機構を明らかにしています.
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