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Studies on physiological functions and release mechanisms of peptidergic neurons, which show various firing pattern during development

Research Project

Project/Area Number 17K15157
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Umatani Chie  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60779346)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsGnRH / ペプチドニューロン / 行動解析 / 真骨魚類 / 神経生理学 / 遺伝子改変メダカ / 神経ペプチド / 幼少期 / 電気生理学 / イメージング / 神経科学 / 生理学
Outline of Final Research Achievements

I analyzed the physiological functions of neuropeptides or neurotransmitters released from terminal nerve gonadotropin-releasing hormone 3 (TN-GnRH3) neurons, which play an important role in sensory recognition and behaviors. To examine firing activities and neuropeptide/neurotransmitter release, I recorded activities of GFP-labeled TN-GnRH3 neurons in medaka by whole cell patch clamp and Ca2+ imaging. My results suggested that synaptic inputs of glutamate induce neuropeptide release from TN-GnRH3 neurons. In addition, behavioral analyses demonstrated that biomolecules released from TN-GnRH3 neurons modulate animal behaviors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経ペプチドを産生・放出するペプチドニューロンの一つである終神経GnRH3ニューロンは種によって終神経に発現するパラログ遺伝子が異なるものの、脊椎動物を通してGnRHの発現は保存されている。本研究は脊椎動物におけるGnRHニューロンの作用機序についての理解が深まるとともに、複数の神経ペプチド・神経伝達物質を放出するペプチドニューロンが行動や生理機能を調節する機構の理解につながると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Multiple functions of non-hypophysiotropic gonadotropin releasing hormone neurons in vertebrates2019

    • Author(s)
      Umatani Chie、Oka Yoshitaka
    • Journal Title

      Zoological Letters

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 23-23

    • DOI

      10.1186/s40851-019-0138-y

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sexually Dimorphic Neuropeptide B Neurons in Medaka Exhibit Activated Cellular Phenotypes Dependent on Estrogen2019

    • Author(s)
      Yukiko Kikuchi, Towako Hiraki-Kajiyama, Mikoto Nakajo, Chie Umatani, Shinji Kanda, Yoshitaka Oka, Keisuke Matsumoto, Hitoshi Ozawa, Kataaki Okubo
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 160 Issue: 4 Pages: 827-839

    • DOI

      10.1210/en.2019-00030

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メダカの終神経GnRH3ニューロンにおける幼少期特異的なバースト発火活動の発見2018

    • Author(s)
      馬谷千恵
    • Journal Title

      Comparative Endocrinology

      Volume: 44 Issue: 165 Pages: 118-121

    • DOI

      10.5983/nl2008jsce.44.118

    • NAID

      40021705110

    • ISSN
      1882-6636, 1882-6644
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Juvenile-specific burst firing of terminal nerve GnRH3 neurons suggests novel functions in addition to neuromodulation2018

    • Author(s)
      Chie Umatani, Yoshitaka Oka
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 159 Issue: 4 Pages: 1678-1689

    • DOI

      10.1210/en.2017-03210

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メダカを用いたエストロジェンによるGnRHニューロン制御機構の神経生理学的解析2020

    • Author(s)
      梶原聖、池上花奈、馬谷千恵、中城光琴、神田真司、岡良隆
    • Organizer
      日本動物学会第91回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] HPG軸関連遺伝子欠損メダカを用いた生殖腺制御と性行動制御を結びつける機構の解明2020

    • Author(s)
      下舞凜子、富原壮真、中城光琴、馬谷千恵、岡良隆
    • Organizer
      日本動物学会第91回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 研究用メダカで見られる原種とは違った表現型とその遺伝的基盤について2020

    • Author(s)
      冨田大貴、安齋賢、馬谷千恵、神田真司
    • Organizer
      日本動物学会第91回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 繁殖期の摂食促進を司る脳内機構解析2020

    • Author(s)
      田杭 夕里佳、武田 進吾、和井田 洋世、木村 智貴、神田 真司、岡 良隆、馬谷 千恵
    • Organizer
      第20回 東京大学 生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経修飾作用をもつTN-GnRH3ニューロンによる性行動の制御機構2020

    • Author(s)
      吉田渚沙、馬谷千恵、赤染康久、岡良隆
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第72回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メダカを用いた排卵に重要なGnRHニューロンの高頻度発火発生機構の解析2019

    • Author(s)
      池上花奈, 馬谷千恵, 岡良隆
    • Organizer
      日本動物学会第90回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 真骨魚類メダカを用いた繁殖期依存的な摂食行動の中制御機構の解析2019

    • Author(s)
      田杭夕里佳, 武田進吾, 和井田洋世, 木村智貴, 神田真司, 岡良隆、馬谷千恵
    • Organizer
      日本動物学会第90回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Coexpression of glutamate and multiple neuropeptides in the midbrain GnRH neurons suggests various neuromodulatory functions2019

    • Author(s)
      C. UMATANI, S. KANDA, T. KARIGO, Y. OKA
    • Organizer
      Neuroscience 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳下垂体自体光受容を介した体色変化の新規経路の解析2019

    • Author(s)
      福田彩華, 藤森千加, 馬谷千恵, 神田真司
    • Organizer
      第44回 日本比較内分泌学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 終神経GnRH ニューロンは幼少期特異的に活発な神経活動を示す2018

    • Author(s)
      馬谷 千恵, 岡良隆
    • Organizer
      第41回日本神経科学学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 真骨魚類を用いた脳下垂体制御機能をもたない GnRH ニューロンの生理学的解析2017

    • Author(s)
      馬谷 千恵, 岡 良隆
    • Organizer
      日本動物学会 第88回 富山大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Synaptically induced high frequency firing of the terminal nerve gonadotropin-releasing hormone 3 neurons and their release activity2017

    • Author(s)
      Chie Umatani, Yoshitaka Oka
    • Organizer
      Neuroscience 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 幼少期特異的に活発な活動をする脳内ペプチドニューロンの発見

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2018/5762/

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 性行動に関与するニューロンの幼少期における活発な働き

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=sybb67R_cqU&feature=youtu.be

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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