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性的二型回路シフト:シナプスレベルの性差とその発生機構

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 17H05552
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

宮道 和成  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (30612577)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsフェロモン / 視床下部 / 性行動 / ウイルス遺伝子工学 / ゲノム編集 / 性的二形 / トランスシナプス標識 / 扁桃体
Outline of Annual Research Achievements

本研究グループは、マウスにおいて異性や天敵など異なる化学シグナルが受容された際に、情動や行動において異なる変化が引き起こされる仕組みを、扁桃体・視床下部の神経回路のレベルで明らかにすることを目指した。この目的のために、ウイルス遺伝子工学を用いた脳中枢神経回路の可視化や操作のための技術を導入した。本年度はマウス幼若フェロモンESP22の生理活性とその神経基盤を解析した。2013年、幼若期のマウスが涙液に分泌するフェロモンESP22が雄マウスの幼若マウスへの性行動を抑制する“未成熟のシグナル”として機能することをHarvard大学との共同研究に明らかによって明らかにしていた(Ferrero et al., Nature, 2013)。本研究ではESP22が成熟雌マウスにも受容されることから、その機能の解明に取り組んだ。その結果、ESP22は仔マウスの周辺に居る母親以外の成熟雌マウスの性行動を顕著に抑制するフェロモン活性を有することを新たに発見した。実際、ESP22を長期間暴露した雌雄マウスの繁殖は有意に抑制された。ESP22の神経作用機構を解明するために受容体を探索し、単一のフェロモン受容体を同定した。さらにESP22による性行動抑制に関与する脳領域を特定し、扁桃体・分界条床核・視床下部腹内側核を含む専用の回線によって性行動の抑制が担われることを明らかにした。これらの成果は、雌マウスにおいて性行動を抑制する新たなフェロモンを見出したのみならず、異なるフェロモンがどのように異なる行動を引き起こすのかを明らかにする基盤となるものである。本成果は2018年秋にNature Communications誌に掲載された。(成果:Osakada et al., Nature Communications, 2018)

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ハーバード大学医学部(米国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sexual rejection via a vomeronasal receptor-triggered limbic circuit2018

    • Author(s)
      Osakada Takuya、Ishii Kentaro K.、Mori Hiromi、Eguchi Ryo、Ferrero David M.、Yoshihara Yoshihiro、Liberles Stephen D.、Miyamichi Kazunari、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4463-4463

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07003-5

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of an Intra- and Inter-specific Tear Protein Signal in Rodents2018

    • Author(s)
      Tsunoda Mai、Miyamichi Kazunari、Eguchi Ryo、Sakuma Yasuo、Yoshihara Yoshihiro、Kikusui Takefumi、Kuwahara Masayoshi、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 28 Issue: 8 Pages: 1213-1223

    • DOI

      10.1016/j.cub.2018.02.060

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional circuit architecture underlying parental behaviour2018

    • Author(s)
      Kohl Johannes、Babayan Benedicte M.、Rubinstein Nimrod D.、Autry Anita E.、Marin-Rodriguez Brenda、Kapoor Vikrant、Miyamishi Kazunari、Zweifel Larry S.、Luo Liqun、Uchida Naoshige、Dulac Catherine
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 556 Issue: 7701 Pages: 326-331

    • DOI

      10.1038/s41586-018-0027-0

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Labeled-Line Neural Circuit for Pheromone-Mediated Sexual Behaviors in Mice2017

    • Author(s)
      Ishii Kentaro K.、Osakada Takuya、Mori Hiromi、Miyasaka Nobuhiko、Yoshihara Yoshihiro、Miyamichi Kazunari、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 95 Issue: 1 Pages: 123-137

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.05.038

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      Kazunari Miyamichi
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      Kazunari Miyamichi
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      第40回日本神経学会
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  • [Book] Connectivity and Circuit Architecture Using Transsynaptic Tracing in Vertebrates.2017

    • Author(s)
      Kazunari Miyamichi and Lindsay A. Schwarz
    • Total Pages
      58
    • Publisher
      Springer, Cham
    • ISBN
      9783319573625
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  • [Remarks] 新着論文レビュー マウスの性フェロモンESP1がメスの性行動を促進するための専用の神経回路

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/16645

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  • [Remarks] プレスリリース:“性”と“死”は隣り合わせ? 交尾相手と天敵を嗅ぎ分ける神経回路の構造

    • URL

      https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2017/20170626-1.html

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      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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