| Project/Area Number |
21K05393
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
河野 強 鳥取大学, 農学部, 教授 (50270567)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 神経ペプチド / 生育・休眠制御 / ホルモン / 環境応答 / インスリン様ペプチド / TGF-beta / 線虫 / 受容体 / 休眠 / 情報伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、モデル生物・線虫C. エレガンスを用い、環境に応答した線虫類の生育停止・再開の分子メカニズムの解明を行う。
具体的には、環境因子（エサ・生育密度・温度）に初期応答して下流の生育/休眠制御ホルモンシグナルを制御する分子を特定し、その分子機構を明らかにすることを通じて、C. エレガンスの休眠制御機構の未解明部分を明らかにする。制御分子として短鎖神経ペプチドFLPsに着目する。
研究項目としては、①休眠制御FLPの特定、②環境因子への応答性の検証、③下流のホルモンシグナル制御の検証、④休眠制御FLP受容体の同定を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、自活性土壌線虫Caenorhabditis elegansをモデル生物として用い、短鎖神経ペプチドFLP(FMRFamide-like peptide)とその受容体が線虫の幼虫生 育/休眠を制御する分子機構を解明して植物寄生性線虫の防除法開発に資することを目的とする。
本年度は、まず、前年度に解析を進めたFLP-1の受容体探索を行った。①受容体FRPR(FMPRamide-like peptide receptor)群のスクリーニングを行い、FLP-1破壊と同様に休眠率低下を示す受容体を探索し、候補を絞り込んだ。②次いで、インスリン様ペプチドDAF-28を産生・分泌するASI神経細胞で発現する受容体に焦点を当てた。③続いて、これらの受容体の内、DAF-28の産生に関与するものを選定した。④さらに、機械学習によりFLP-1/FRPRのマッチングを行い、FLP-1受容体としてFRPR-1, FRPR-6を選出した。⑤最終的にはFLP-1過剰発現とFRPR-1破壊, FRPR-6破棄とのエピスタシス解析を行い、FLP-1受容体であることを立証した。また、AlphaFold2によるFLP-1との結合モデルを構築した（学会発表済み）。現在、FRPR-1, FRPR-6と共役するGalpha subunitの探索を進めている。
また、前年度に休眠制御ペプチドとして同定したFLP-11の解析を進め、①FLP-11は産生細胞を使い分けて、休眠制御/睡眠制御それぞれに関わること、②FLP-11は受容体NPR-22（Neuropeptide receptor-22）を介して、ASI細胞に於けるTGF-beta様タンパクDAF-7の産生分泌を制御すること、などを明らかにした（学会発表済み）。現在、NPR-22と共役するGalpha subunitの探索を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ計画通りに研究を遂行し、学会発表を済ませている。令和5年度に学術論文１報の発表を済ませている。現在、学術論文投稿に向けて準備を進めており、令和６年度には学術論文２報の発表を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
学術論文発表に向けて、休眠を制御する短鎖神経ペプチドFLP-1受容体の詳細な解析を進める。
具体的には、受容体FRPR1, FRPR-6の共役するGalpha subunitの同定とインスリン様ペプチドDAF-28の制御機構を明らかにする。
また、休眠を制御する短鎖神経ペプチドFLP-11のより詳細な解析と受容体NPR-22を介した休眠制御機構を明らかにする。さらに、NPR-22以外の受容体の探索と解析を行う予定にしている。
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