成長から成熟への変遷を司るコラゾニン神経の上流探索と機能解析
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21K06197
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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 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
島田 裕子 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (30722699)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (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: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | キイロショウジョウバエ / ステロイドホルモン / 発育タイミング調節 / 成熟 / 蛹化 / コラゾニン産生神経 / 早熟蛹化 / エクジステロイド / ショウジョウバエ / 栄養 / コラゾニン / オクトパミン / エクジステロイド生合成 / 脳神経系 |
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| Outline of Research at the Start |
多くの生物の発生過程には、「生殖能力を有さない幼若期（こども）」から「生殖能力を有する成体期（おとな）」へと移行する変遷ステップが設けられており、次世代を残すために体内の生理状態が大きく変化する。その成長と成熟の両方を制御する主要な生体分子がステロイドホルモンである。従来の研究では、個体内外の環境に応答して生合成されるステロイドホルモンの増減により、生体応答が変化することが知られている。しかしながら、環境依存的にホルモンの量を適正に調節する神経経路を追究した研究はほとんどない。そこで本研究では、モデル生物ショウジョウバエを用いて、成長から成熟へと舵を切る神経機構を解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの生物の発生過程には、「生殖能力を有さない幼若期（こども）」から「生殖能力を有する成体期（おとな）」へと移行する変遷ステップが設けられており、体内の生理状態が大きく変化する。この変化を担う主要な生体分子の1つとして、ステロイドホルモンが挙げられる。従来の研究において、個体内外の環境に応答してステロイドホルモンが生合成されることがよく知られている。しかしながら、環境依存的に発育から成熟へのタイミングを図る神経経路を追究した研究は未だ数少ない。そのような中、本研究では、成長から成熟へのスイッチを司る神経内分泌機構の分子基盤を解明することを目指す。
我々の研究グループでは、キイロショウジョウバエ Drosophila melanogaster を主材料として、昆虫ステロイドホルモン／エクジステロイドの生合成調節機構の解析を行っている。エクジステロイドは、幼虫期において前胸腺という特殊な内分泌器官で生合成されて、体液中に分泌される。エクジステロイドがいつ、どのくらいの量が合成されるのかは、脳神経系によって支配されることが、我々を含む複数の研究グループが報告してきた。しかしながら、神経系が個々の環境条件を感知して発育から成熟へのタイミングを図る分子機構には、未だに多くの不明な点が残されている。
本研究では、環境条件に応じて発火する神経経路を探す過程で、飢餓条件にさらされた終齢幼虫が成熟のタイミングを早める現象（早熟蛹化）に着目した。そして、前胸腺ではなく、末梢組織の脂肪体において、活性型エクイステロイドおよびエクジステロイドシグナリングが増強する可能性を新たに見出した。本研究の成果は、栄養とは真逆の飢餓条件が成熟を早める分子機構を見出したことであり、発生過程における生体応答の柔軟性を追究する展開となった。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
