Modulatory effect of ionizing radiation on salt chemotaxis learning; The Role of G protein subunit in

化学走性学習に対する放射線の修飾的影響; 線虫のGタンパク質の役割

浜田 信行*; 坂下 哲哉; 池田 大祐*; 簗瀬 澄乃*; 鈴木 芳代; 石井 直明*; 小林 泰彦

Hamada, Nobuyuki*; Sakashita, Tetsuya; Ikeda, Daisuke*; Yanase, Sumino*; Suzuki, Michiyo; Ishii, Naoaki*; Kobayashi, Yasuhiko

神経系のモデル生物として知られる線虫を用いて、化学走性学習に対する放射線照射の影響を調べた。その結果、化学走性学習の能力は、比較的高線量(500Gy)の放射線を照射しても有意な影響を受けないが、学習過程の途中に放射線を照射した場合には、照射直後の化学走性が有意に付加的に低下することを発見した。また、条件付け時に低線量率にて線虫を曝露し続けると、化学走性が負の値、すなわちNaClを忌避する応答を示した。さらに、これらの放射線照射に対する応答が、変異体において有意に抑制されることを見いだした。これらの結果は、線虫の化学走性学習に対する放射線照射の影響が、特定の感覚神経細胞に局在するGPC-1タンパク質を介して修飾的に働く可能性を示唆した。

Well-fed adult animals were exposed to cobalt-60 -rays, followed by the chemotaxis assay. A decrease in chemotaxis toward NaCl occurred only after combined starvation and exposure to NaCl. Irradiation led to an additional decrease in chemotaxis immediately after an acute dose in the transition stage of salt chemotaxis learning. Strikingly, chronic irradiation induced negative chemotaxis in the exposed animals, i.e., the primary avoidance response. Radiation-induced additional decreases in chemotaxis following acute and chronic irradiations were significantly suppressed in the mutant, which was defective in GPC-1 (one of the two subunits of the heterotrimeric G protein). The data suggest that radiation behaves as a modulator in salt chemotaxis learning via GPC-1 and a specific neuronal network, and may shed light on the modulatory effect of radiation on learning.