| Project/Area Number |
20J30004
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 45010:Genetics-related
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
岡畑 美咲 甲南大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 線虫C. elegans / 低温順化 / 多型株 / 神経回路 / 温度応答 / 温度馴化 / 酸素 / カルシウムイメージング / 線虫 / C. elegans / 温度順化 |
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| Outline of Research at the Start |
動物の温度応答機構や新しい温度に馴れる仕組みの解明を目指して、モデル動物である線虫C. elegansの温度応答性を解析している。これまでに、環境の酸素濃度が温度応答性に影響を与えることが分かってきた(Okahata et al., Science Advances, 2019)。さらに、産地の異なる線虫によって温度応答性が異なり、その原因となる遺伝子は酸素受容ニューロンで発現していた。そのため、酸素受容の多様性によって産地の異なる線虫の温度応答性が変化している可能性が考えられる。本研究では、進化的に保存されてきた複数の情報を処理する新規の神経回路機構の同定を目指して解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、動物が温度に応答するための分子生理機構と神経回路の解明を目指して、線虫の低温耐性・馴化現象を指標に解析を行なっている。本研究では、世界各地で単離されている線虫多型株の低温馴化の違いに着目し、その多様性を決定する原因遺伝子多型とその神経回路の解析を進めた。
これまでの解析から、ADL温度受容ニューロンは上流の酸素受容ニューロンによって影響を受けることがわかってきた (Okahata et al., Science Advances, 2019)。一方で、この神経回路において、酸素と温度の情報がどのように区別・識別されているかについては未知な点が多く残されていた。そこで、Ca2+インディケーターを用いて、酸素情報と温度情報を制御する神経回路を調べた。具体的には、これまでに作成した酸素濃度依存的な低温馴化を制御する遺伝子の変異体や多型株のADLの温度応答性を測定するための系統を使い、これらの系統を異なる酸素濃度で飼育し、酸素濃度依存的なADLの温度応答性を測定した。その結果、変異体では野生株とは異なる表現型が見られた。さらに、野生株と酸素情報伝達に関わる変異体を用いて、この酸素と温度の神経回路を構成する個々のニューロンの温度変化時のカルシウム濃度変化を定量化した。その結果、酸素受容情報伝達によりADLの温度応答性が調整されることが生理学的も示唆された。上流の酸素受容ニューロンとADL温度受容ニューロンは介在ニューロンを含む複数のニューロンによって間接的に接続していることから、酸素受容ニューロンからADLに情報を伝達する際に使われている神経ペプチドを同定するために、ADLの上流の酸素受容ニューロンや介在ニューロンで発現する神経ペプチドの変異体の低温馴化を測定したところ、変異体において低温順化の異常が見られた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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