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神経系を介した交尾の情報伝達経路の解明

Research Project

Project/Area Number 18J20572
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

吉成 祐人  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords生殖 / 交尾 / キイロショウジョウバエ / 卵形成 / 神経伝達物質 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 生殖幹細胞 / ショウジョウバエ / 神経系による幹細胞制御 / オクトパミン / 交尾行動 / 幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、雌キイロショウジョウバエにおいて、交尾がどのようにして卵をつくるもととなる細胞である生殖幹細胞の増加を促すかの解明を目指した。当該年度では、申請者は卵巣の生殖幹細胞ニッチにおいてマトリックスメタロプロテアーゼ2(Mmp2)がどのようにして生殖幹細胞へと増殖のシグナルを伝達するのかを追求した。その結果、交尾後の生殖幹細胞の増加には生殖幹細胞ニッチにおいて発現するMmp2が必要であること、少なくともMmp2の活性が重要であることを明らかにした。残念ながら、膜結合型プロテアーゼであるMmp2の生殖幹細胞ニッチにおける基質の同定にまでは至らなかったが、昨年度まで未知であった神経伝達物質オクトパミンから生殖幹細胞増殖までのブラックボックスをMmp2で埋めることができた。実際の生殖幹細胞ニッチにおけるMmp2の基質同定は、本分野の今後の課題となると考えられる。
また、申請時に予定していた通りに、本研究の成果を論文として対外的に発表することができた(Yoshinari et al. elife, 2020)。
本研究によって明らかにされた’交尾ーオクトパミン神経ー生殖幹細胞ニッチのオクトパミン受容体ーMmp2ー生殖幹細胞の増殖’の一連の経路は、雌キイロショウジョウバエが交尾に応じて多くの卵を作るために重要な機構であると考えられる。さらに、哺乳動物においても、交感神経は卵巣へと投射することが知られており、排卵や、配偶子形成になんらかの機能を持つことが考えられる。本研究は、哺乳動物にも同様の機構として存在する可能性がある経路をキイロショウジョウバエで明らかにしたものであり、比較生理学、比較内分泌学的観点からも非常に意義深いものであると考えられる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Neuronal octopamine signaling regulates mating-induced germline stem cell increase in female Drosophila melanogaster2020

    • Author(s)
      Yoshinari Yuto、Ameku Tomotsune、Kondo Shu、Tanimoto Hiromu、Kuraishi Takayuki、Shimada-Niwa Yuko、Niwa Ryusuke
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: 57101-57101

    • DOI

      10.7554/elife.57101

    • NAID

      120007190963

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The regulation of Drosophila ovarian stem cell niches by signaling crosstalk2020

    • Author(s)
      Yoshiki Hayashi, Yuto Yoshinari, Satoru Kobayashi, Ryusuke Niwa.
    • Journal Title

      Curr Opin Insect Sci

      Volume: 37 Pages: 23-29

    • DOI

      10.1016/j.cois.2019.10.006

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Endocrine regulation of female germline stem cells in the fruit fly Drosophila melanogaster2019

    • Author(s)
      Yuto Yoshinari, Yoshitomo Kurogi, Tomotsune Ameku, Ryusuke Niwa
    • Journal Title

      Current Opinion in Insect Science

      Volume: 31 Pages: 14-19

    • DOI

      10.1016/j.cois.2018.07.001

    • NAID

      120007127936

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Midgut-derived neuropeptide F controls germline stem cell proliferation in a mating-dependent manner2018

    • Author(s)
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Michael J. Texada, Shu Kondo, Kotaro Amezawa, Goro Yoshizaki, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • Journal Title

      PLOS Biology

      Volume: 16 Issue: 9 Pages: 9-9

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.2005004

    • NAID

      120007133763

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuronal Octopamine - Matrix metalloproteinase signaling controls germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster.2020

    • Author(s)
      Yuto Yoshinari, Tomotsune Ameku, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa.
    • Organizer
      5th Asia Pacific Drosophila Research Conference.
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Matrix metalloproteinase signaling controls germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster.2020

    • Author(s)
      ○Yuto Yoshinari, Tomotsune Ameku, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, Takayuki Kuraishi, and and Ryusuke Niwa
    • Organizer
      The 5th Asia Pacific Drosophila Research Conference.
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sugar sensing midgut endocrine cells coordinate energy homeostasis through Adipokinetic hormone signaling in adult Drosophila2019

    • Author(s)
      ○Yuto Yoshinari, Ryo Hosino, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, and Ryusuke Niwa
    • Organizer
      The 4th internatinal insect hormone workshop
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 卵巣に投射する神経依存的な生殖幹細胞の増殖制御2019

    • Author(s)
      〇吉成 祐人, 天久 朝恒, 近藤 周, 島田-丹羽 裕子, 谷本 拓, 倉石貴透, 丹羽隆介
    • Organizer
      第 2 回 新学術領域研究「配偶子インテグリティの構築」領域会議プログラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal Octopamine - Matrix metalloproteinase signaling regulates germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster2019

    • Author(s)
      Yuto Yoshinari, Tomotsune Ameku, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa
    • Organizer
      60th Annual Drosophila Research Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuronal octopamine - Matrix metalloproteinase signaling regulates germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster2018

    • Author(s)
      Yuto Yoshinari, Tomotsune Ameku, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa
    • Organizer
      The 13th Japanese Drosophila Research Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Octopamine - Matrix metalloproteinase signaling regulates germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster2018

    • Author(s)
      Yuto Yoshinari, Tomotsune Ameku, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Hiromu Tanimoto, Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会 合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 交尾刺激に応答して卵子を作り出す過程を調節する新しい神経伝達メカニズムを発見

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/journal/biology-environment/20201020160000.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 神経が幹細胞の分裂を活性化する仕組み 交尾によって生殖幹細胞が増加するメカニズムに迫る

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=15401

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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