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ショウジョウバエ求愛行動をモデルとした行動進化の神経基盤の解明

Publicly Offered Research

Project AreaSystems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
Project/Area Number 23115702
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小金澤 雅之  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (10302085)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsショウジョウバエ / 求愛行動 / fruitless / 脳・神経
Outline of Annual Research Achievements

1. D. melanogasterを使ったfru発現神経回路の機能解析
ショウジョウバエ体細胞の性はfruitless(fru)とdoublesex(dsx)の2つの遺伝子の機能に依存する。従来Fruタンパク質が神経系の性決定因子であると考えられてきたが、一部のニューロンもDsxタンパク質を発現することが明らかとなってきた。我々は温度感受性チャンネルdTrpA1用いたfru発現ニューロンの強制活性化によって求愛行動が人工的に誘起できることを示してきた。本年度はdsx発現ニューロンの強制活性化によっても同様の求愛行動誘起が可能であることを明らかとした。さらにfru/dsx発現ニューロンの強制活性化により誘起される求愛歌記録システムを構築し、少数のニューロンのみを操作する機能的モザイク解析を適用することにより、異なるニューロン群の強制活性化は求愛歌の異なる音響要素を生成することを見出した。

2.他種ショウジョウバエのfru遺伝子制御配列のクローニングとfru発現神経回路の解析
D. melanogasterとは異なった求愛パターンを示すD. subobscuraを対象とした。D. subobscuraのfru遺伝子の推定調節配列とGal4コード配列とを融合させD. melanogasterに導入したトランスジェニック系統(sub fru-Gal4系統)を確立し、dTrpA1を用いてsub fru-Gal4発現ニューロンを強制活性化したところ、D. subobscuraの求愛行動に類似した行動が誘起された。さらに機能的モザイク解析により、これらD. subobscura様の求愛行動を誘起するニューロン群を複数見出した。これらのニューロンはD. melanogasterの求愛行動を制御するFru発現ニューロンと形態的に似ていたが、一部Fruタンパク質陰性細胞を含んでいた。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Fruitless recruits two antagonistic chromatin factors to establish single-neuron sexual dimorphism.2012

    • Author(s)
      Ito, H., Sato, K., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Hama, C., Yamamoto, D.
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 149 Issue: 6 Pages: 1327-1338

    • DOI

      10.1016/j.cell.2012.04.025

    • Related Report
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  • [Journal Article] An untranslated RNA sequence encoded in the putative regulatory regionof fruitless, a major courtship regulator gene of Drosophila2012

    • Author(s)
      Takayanagi S, Toba G, Koganezawa M, Lukacsovich T, Yamamoto D
    • Journal Title

      Intern.J.Biol

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 20-26

    • DOI

      10.5539/ijb.v4n1p20

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sexually dimorphic shaping of interneuron dendrites involves the Hunchback transcription factor2012

    • Author(s)
      Goto, J., Mikawa, Y., Koganezawa, M., Ito, H., Yamamoto, D
    • Journal Title

      J.Neurosci.

      Volume: 31 Issue: 14 Pages: 5454-5459

    • DOI

      10.1523/jneurosci.4861-10.2011

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 同定介在ニューロンP1の強制活性化による雄の性行動の解発とP1のフェロモン応答性2011

    • Author(s)
      古波津創, 小金澤雅之, 山元大輔
    • Journal Title

      Aroma Research

      Volume: 46 Pages: 139-139

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    • Author(s)
      Yokoyama, S., Yoshihara, M., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • Organizer
      Japanese Drosophila Research Conference 2012
    • Place of Presentation
      Jikei University School of Medicine, Tokyo
    • Year and Date
      2012-10-13
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      2012 Annual Research Report
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    • Author(s)
      Sato, C., Koganezawa, M., Yamamoto, D., Kimura, K.-I.
    • Organizer
      Japanese Drosophila Research Conference 2012
    • Place of Presentation
      Jikei University School of Medicine, Tokyo
    • Year and Date
      2012-10-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ求愛行動を司るfruitless発現神経回路2012

    • Author(s)
      小金澤雅之
    • Organizer
      日本遺伝学会第84回大会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部、福岡
    • Year and Date
      2012-09-24
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Functional dissection of neural circuitry generating Drosophila courtship song by intersectional approach2012

    • Author(s)
      Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya
    • Year and Date
      2012-09-18
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  • [Presentation] ショウジョウバエdoublesex発現ニューロン群における性差-1.性差形成機構2012

    • Author(s)
      木村賢一、佐藤千晶、小金澤雅之、山元大輔
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪大学、豊中
    • Year and Date
      2012-09-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエdoublesex発現ニューロン群における性差-2.雌生殖行動の制御2012

    • Author(s)
      佐藤千晶、小金澤雅之、山元大輔、木村賢一
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪大学、豊中
    • Year and Date
      2012-09-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ求愛歌を制御するfruitless/doublesex発現神経回路2012

    • Author(s)
      小金澤雅之、山元大輔
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪大学、豊中
    • Year and Date
      2012-09-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional dissection of fru/dsx-expressing neural circuitry generating Drosophila courtship behavior2012

    • Author(s)
      Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • Organizer
      The 34th Annual Meeting of the Japanese Society of Comparative Physiology and Biochemistry
    • Place of Presentation
      Shonan Village Center, Kanagawa
    • Year and Date
      2012-06-06
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ種特異的求愛行動パターンを生み出すfru発現神経回路2012

    • Author(s)
      小金澤雅之、山元大輔
    • Organizer
      平成24年度日本動物学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      山形大学理学部、山形
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] longitudinals lacking cooperates with fruitless in generating sexual differences in neuronal structures and behavior2012

    • Author(s)
      Sato K, Toba G, Ito H, Koganezawa M, Yamamoto D
    • Organizer
      53rd Drosophila Annual Conference
    • Place of Presentation
      Sheraton Chicago Hotel & Towers. Chicago, U.S.A.
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ求愛歌のパターンを決める司令ニューロン2011

    • Author(s)
      小金澤雅之, 山元大輔
    • Organizer
      平成23年度日本動物学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      弘前大学農学生命科学部
    • Year and Date
      2011-07-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The neural circuitry contributing to male courtship behavior of Drosophila2011

    • Author(s)
      Koganezawa, M.
    • Organizer
      8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Animal behavior as a complex adaptive system2011

    • Author(s)
      Shimada, I., Koganezawa, M.
    • Organizer
      8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Male courtship behavior triggered by the artificial activation of doublesex-expressing neurons2011

    • Author(s)
      Koganezawa M, Yamamoto D
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Identifying subsets of brain neurons that affect female sexual receptivity in Drosophila2011

    • Author(s)
      Sakurai A, Koganezawa M, Yamamoto D
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] fruitless and longitudinals lacking cooperate to generate the brain sexual differences that govern male courtship behavior in Drosophila2011

    • Author(s)
      Sato K, Toba G, Koganezawa M, Yamamoto D
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ求愛行動を解発するfruitless発現神経回路2011

    • Author(s)
      小金澤雅之, 山元大輔
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール
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  • [Presentation] ショウジョウバエ成虫脳における性決定因子doublesex発現ニューロン群に見られる性差2011

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      木村賢一, 小金澤雅之, 佐藤千晶, 山元大輔
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Subsets of brain neurons required for fully acquiring sexual receptivity in females as determined by behavioral MARCM for spinster gene functions2011

    • Author(s)
      Sakurai A, Koganezawa M, Yamamoto D
    • Organizer
      2011 Neurobiology of Drosophila meeting
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor LaboratoryNew York, U.S.A.
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] in vivo optical recording of brain interneuron activities from a Drosophila male on a treadmill. In: Genetically Encoded Functional Indicators, J.-R. Martin Ed.2012

    • Author(s)
      Kohatsu, S., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • Publisher
      Humana Press Springer: New York
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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