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ショウジョウバエにおける栄養状態に依存したアミノ酸摂食行動の行動遺伝学的解析

Research Project

Project/Area Number 14J01326
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

利嶋 奈緒子  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsショウジョウバエ / アミノ酸 / 摂食行動 / 恒常性 / 国際研究者交流(ドイツ)
Outline of Annual Research Achievements

必須アミノ酸は外界からの摂取が必要な大切な栄養素である。これまでの私たちの行動学的実験により、ショウジョウバエの成虫はアミノ酸欠乏状態に置かれるとアミノ酸をより積極的に摂取するようになることがわかっているが(Toshima and Tanimura, J. Exp. Biol., 2012)、アミノ酸の味覚受容経路や摂食制御機構はまだ解明されていない。そこで、行動遺伝学的手法や電気生理学的手法を用いて研究を行った。
特定の味覚受容ニューロンを遺伝学的手法により機能を阻害、または亢進したときに、アミノ酸欠乏に応じたアミノ酸摂食行動に影響が現れるか調べた。ショウジョウバエでは味覚受容体としてGRファミリーが知られているが、近年IRファミリーも味覚器に発現していることがわかってきたため、IRニューロンの関与を調べるためにスイスの研究室に訪問滞在し共同研究を行った。その結果、いくつかのGRニューロンに加えてIRニューロンもアミノ酸摂食行動に関与している可能性が示唆された。
次に、電気生理学的手法により、唇弁の味覚受容ニューロンがアミノ酸溶液に応答するか調べた。これまでの研究でハエがフェニルアラニンを好んで摂食することがわかっていたため、フェニルアラニンを刺激溶液として用いたところ、わずかながらスパイク応答が確認された。この結果は、フェニルアラニンを含む一部のアミノ酸は唇弁で受容されるというこれまでの考察を支持するものである。
これまでの研究成果から、複数の味覚受容ニューロンがアミノ酸摂食行動に関わっていることが明らかになった。ショウジョウバエはアミノ酸を複合的な味として感じていると考えられる。今後はアミノ酸刺激に応答するニューロンの完全な同定のために、カルシウムイメージングなどの実験を進めていく必要がある。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ローザンヌ大学(スイス)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genetic variation in food choice behaviour of amino acid-deprived Drosophila2014

    • Author(s)
      Naoko Toshima, Chieko Hara, Claus-Jurgen Scholz, Teiichi Tanimura
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology

      Volume: 69 Pages: 89-94

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2014.06.019

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Taste sensation and modulation of amino acids feeding behavior in Drosophila.2015

    • Author(s)
      Naoko Toshima, Ayaka Nakao, Teiichi Tanimura
    • Organizer
      Neurobiology of Drosophila
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, USA
    • Year and Date
      2015-10-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ショウジョウバエにおけるアミノ酸摂食行動と味覚応答の生理学的解析2015

    • Author(s)
      利嶋奈緒子、中尾彩華、谷村禎一
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic variation of amino acid feeding response in Drosophila.2014

    • Author(s)
      Naoko Toshima, Chieko Hara, Claus-Jurgen Scholz, Teiichi Tanimura
    • Organizer
      Neurofly (European Fly Neurobiology Meeting)
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2014-10-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエにおける栄養状態依存的なアミノ酸摂食行動2014

    • Author(s)
      利嶋奈緒子、谷村禎一
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Amino-acid-feeding is dependent on the internal nutritional state in Drosophila melanogaster.2014

    • Author(s)
      Naoko Toshima, Teiichi Tanimura
    • Organizer
      International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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