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シロアリにおける社会レベルの免疫システムとしての巣仲間認識・排他行動の機構解明

Research Project

Project/Area Number 20J20278
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 39050:Insect science-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

小西 堯生  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords動物行動学 / 昆虫生態学 / 社会性昆虫 / シロアリ / 超個体の生理学 / 好白蟻性昆虫 / 巣仲間認識 / 排他行動 / 社会免疫
Outline of Research at the Start

自己と非自己の識別は生物の自律性を規定する上で不可欠な機構であり、様々なスケールの生命現象においてみられる。本研究の目的は、社会性昆虫が巣仲間を認識して非巣仲間を排除する機構を「社会レベルの免疫システム」として捉え、多細胞生物における免疫系に関する知見から着想を得て、そのメカニズムに迫ることにより社会性昆虫が巨大で複雑な社会構造を維持する機構を明らかにすることにある。シロアリを用いた実験系により、社会性昆虫におけるコロニーの「自己」が形成され、維持され、崩壊するプロセスについて総合的な理解を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、これまでの研究成果の取りまとめとアウトプットを中心に行った。前年度までの研究により、シロアリの社会において、王と女王だけが貴重な窒素源である尿酸を分解する酵素を発現することにより、繁殖に必要な栄養を得ていることが明らかになった。本研究の結果は、限られた資源を特定の個体に集中させることが求められる分業システムにおいて、その制御に関わる分子基盤の一端を明らかにするものであり、生物の社会維持メカニズムを理解する上で極めて重要な意味を持つ。これらの成果に関して、英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B)に論文を発表した。また、2022年7月にアメリカ・サンディエゴで開催された第19回国際社会性昆虫学会大会(XIX International Union for the Study of Social Insects)で口頭発表を行った。コロニーの排他性に着目してスタートした本研究が、巣仲間認識・排他行動の機構解明に貢献するだけでなく、昆虫における社会集団の統合性に関わる普遍的な原理の発見につながり、期待以上の進展があった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] King- and queen-specific degradation of uric acid contributes to reproduction in termites2023

    • Author(s)
      Konishi Takao、Tasaki Eisuke、Takata Mamoru、Matsuura Kenji
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 290 Issue: 1990 Pages: 20221942-19422

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.1942

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The first record of termitophilous Trichopsenius (Coleoptera, Staphylinidae) from a nest of Reticulitermes flaviceps (Blattodea, Rhinotermitidae) in Yonaguni-jima Island2021

    • Author(s)
      Takao Konishi, Taisuke Kanao
    • Journal Title

      Elytra, New Series

      Volume: 11 Pages: 315-316

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Royal presence promotes worker and soldier aggression against non-nestmates in termites2021

    • Author(s)
      Takao Konishi, Kenji Matsuura
    • Journal Title

      Insectes Sociaux

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 15-21

    • DOI

      10.1007/s00040-020-00799-w

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 社会レベルの免疫システム:シロアリにおける巣仲間認識および排他行動の謎に迫る2021

    • Author(s)
      小西堯生
    • Journal Title

      比較生理生化学

      Volume: 38 Pages: 49-50

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 有性・無性生殖を使いわけるヤマトシロアリにおける繁殖システムの寒冷地適応2023

    • Author(s)
      高橋迪彦, 小西堯生, 矢部清隆, 高田守, 松浦健二
    • Organizer
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Across-individual metabolism of uric acid based on reproductive division of labor in termites2022

    • Author(s)
      Takao Konishi, Eisuke Tasaki, Mamoru Takata, Kenji Matsuura
    • Organizer
      XIX International Union for the Study of Social Insects
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 尿酸代謝から紐解く、シロアリ社会における繁殖分業に基づいた物質フローの実態2021

    • Author(s)
      小西堯生
    • Organizer
      森林生物セミナー, 森林総合研究所
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シロアリにおける繁殖分業に基づいた社会集団レベルの尿酸代謝システム2021

    • Author(s)
      小西堯生, 田﨑英祐, 高田守, 松浦健二
    • Organizer
      第66回日本応用動物昆虫学会, 明治大学
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The end of colony: termite workers steal nitrogen source under king-absent conditions2021

    • Author(s)
      ○Takao Konishi, Eisuke Tasaki, Kenji Matsuura
    • Organizer
      The 65th Annual Meeting of the Japanese Society of Applied Entomology and Zoology
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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