| Project/Area Number |
21K15141
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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| Research Institution | Osaka University (2023)
Konan University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
Okahata Misaki 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特別研究員(RPD) (20880561)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | C. elegans / 高温馴化 / 線虫 / 高温順化 / hadh / ミトコンドリア / 温度 / 3ヒドロキシアシルCoA脱水素酵素 / ミトコンドリア分子 / 脂肪酸代謝 / 低温耐性 |
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| Outline of Research at the Start |
温度は地球が誕生して以来、常に存在する環境情報であり、動物は温度変化に適応することで生存してきた。現代社会においても地球温暖化は人類が抱える問題のひとつであり、90年後には温度上昇に適応できずに約100万種の動植物が絶滅の危機に瀕するといわれていることから、生体の温度適応機構の解明は重要なテーマである。本研究では、線虫C. elegansの高い温度への馴化に関わるミトコンドリア分子の解析を進め、その温度順化への役割を明らかにする。また、温度順化時の様々な生理的変化を最新の遺伝子によってコードされるインジケーターを用いて解析する。
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| Outline of Final Research Achievements |
To elucidate the mechanism by which animals acclimate to temperature changes, we analyzed temperature acclimation of C. elegans. We screened for genes whose expression was altered by temperature change with RNA sequencing analysis. We focused on hadh gene, which is upregulated upon temperature increase. HADH is known to be involved in β-oxidation of fatty acid metabolism in mitochondria in humans, but it has not been reported to be involved in temperature response. The hadh mutant showed abnormal temperature acclimation with slower acclimation to 25°C compared to the wild-type animals. To identify tissues in which HADH regulates temperature acclimation, we performed expression analysis and tissue-specific rescue experiments. HADH was expressed in the intestine and some neurons. Abnormal temperature acclimation in hadh mutants was restored by expressing the wild-type hadh gene in neurons, suggesting that hadh regulate temperature acclimation by functioning in neurons.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
温度は常に存在する重要な環境情報であり、動物は温度変化に適応する生体メカニズムを備えている。体温調節機能の異常は熱中症やヒートショックなどを引き起こすことから、温度に馴れる仕組みを明らかにすることにより、温度に関わる疾患の解明につながると考えられる。本研究では、モデル動物である線虫C. elegansを用いた温度応答解析から、ミトコンドリアの脂肪酸代謝に関わるHADHが神経系で温度応答を制御することを明らかにした。HADHが温度応答に関わるという報告は本研究によって初めて明らかになったことから、今後解析を進めることにより、温度応答に関わる新規メカニズムの解明が期待される。
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