| Project/Area Number |
23K21320
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| Project/Area Number (Other) |
21H02520 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
坂本 竜哉 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (10294480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 浩隆 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (20363971)
関口 俊男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (40378568)
濱田 麻友子 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (40378584)
中村 遼 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 特任助教 (10974206)
田中 祥貴 岡山大学, 理学部, 非常勤研究員 (10981491)
片山 侑駿 岡山大学, 自然科学学域, 特任助教 (00837601)
前嶋 翔 岡山大学, 自然科学学域, 特任助教 (10773286)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 進化 / プラナリア |
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| Outline of Research at the Start |
動物界を貫く体液調節能の獲得様式は、わかっていない。これを本研究では、前口動物の軟体動物、後口動物の脊椎動物、両者の分岐点に近い扁形動物の各々で、体液調節能を発達させつつある広塩性種にフォーカスして検討する。そして「“神経葉ホルモン”→“腎臓”/環境選択行動」を起源/共通原理と想定し、動物界を通しその保存/分化を問う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物界を通した体液調節能の保存/分化を検討し、“神経葉ホルモン”系による“腎臓” i.e., 体液の調節の起源が、原始左右相称動物の扁形動物まで遡れた（Mori S, Kobayashi A, Sakamoto H, Hamada M, Sakamoto T, Nakamura R. Biophys Physicobiol. 2024; Nishimura O, Sakamoto T, Semba Y, Yamauchi S, Yamada K, Nishida K, Kiyatake I, Sato K, Hyodo S, Kadota M, Uno Y, Kuraku S. 他 F1000Res. 2024; Nakamura R, Hamada M, Sakamoto H, Bailly X, Sakamoto T. J Neuroendocrinol. リバイス中 他）。これを新しい環境への進出をもたらしたシンギュラリティと提唱し、その原型を扁形動物ヒラムシで解明した。祖先型ホルモンは脳神経節の“2”対のニューロンのみで産生された（シンギュラリティ細胞）。さらに、哺乳類と同様の抗利尿機能を見出した。これらの過程で対象を、ヒラムシの神経ペプチド全体に拡げたところ、GnRHの同様の“2”種の原型等、進化的に保存され普遍的な神経ペプチド群に関する新発見もしている。これまで不明であった神経シナプス系からの内分泌系/液性調節の誕生：神経内分泌のシンギュラリティにも繋がっている（Ikenaga T, Kobayashi A, Takeuchi A, Uesugi K, Maezawa T, Shibata N, Sakamoto T, Sakamoto H 他. Zoolog Sci. 2024 41:281-289 [表紙] 等）。そこで今回の、数百の細胞からなる中枢神経系の原型の１細胞/空間RNAseqも始めた。データ駆動型の展開も協議している。
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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
解析対象に原始的な後口動物の珍無腸動物ムチョウウズムシも加え、数百の細胞からなる中枢神経系の原型に、１細胞/空間トランスクリプトーム／コネクトーム解析を駆使し、迫っているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前口、後口動物の各々で神経中枢化の初期段階にある扁形、珍無腸動物により、原始左右相称動物に共通の“シン原始脳”の回路と機能を解明する。神経ペプチド系回路を主対象に、数百の細胞からなる“原始脳”回路全体を、１細胞/核トランスクリプトーム等により構築し、環境適応過程など個体の状態変化における責任回路の遷移や機能を解明する。これら原始脳の結果から、従来難しかった前口動物と後口動物の中枢神経系の包括比較を、ショウジョウバエ⇔ヒラムシ⇔ムチョウウズムシ⇔ゼブラフィッシュ/マウスと同等のデータを互いに照合することで可能にする。そして、“シン原始脳”の回路と機能の動物界全体における保存/分化過程に洞察をもたらす。
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