2016 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫の摂食行動を調節する脳神経ペプチド連関図の作成とネットワーク評価系の基盤解析
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15H04609
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
永田 晋治 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (40345179)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 昆虫 / ペプチドホルモン / ネットワーク / 摂食行動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画の3つに区分毎に以下のように記す。
(1)摂食行動に関わる脳神経系ホルモンネットワークの連関図の完成：やや遅れている。カイコを用いた脳神経系のネットワークに関しては、各ホルモンおよびそれらの受容体のRT-PCRの条件などが整った段階である。さらに、単一細胞からのcDNAの増幅に関して、手技的な困難さから難航している。ただし、先ずは、大きな組織および脳神経系では領域毎での各ホルモンおよび受容体の発現パターンはおよそ明らかになってきたので、まずはこれを用いてネットワークグラフを描いている。
(2)摂食行動に関わる脳神経ホルモンネットワークの分析法を確立：やや遅れている。(1)の結果を受けて、ネットワークグラフの評価系を確立している。実際にRT-PCRによる電気泳動上での輝度による半定量性の数値を加味したネットワークグラフが上手くかけずにいるため、プログラミング的な改善が要求されることが分かった。
(3)体内外の刺激により摂食行動が修飾される際のネットワーク変化を分析：当初の計画以上に進んでいる。哺乳類におけるグルカゴンに相当するAKH(脂質動員ホルモン)の受容体をノックダウンしたコオロギを用いた場合、脂質成分の組成比に顕著な変化が認められた。また、不足分の脂質成分を補償する行動も観察された。このことは、「なにを食べたいか？」という難題を解決するためのきっかけとなることが予想される。さらに、交尾前後の食嗜好が変化することなども同時に観察され、3大栄養素の選好性摂食の修飾やセルフセレクションに関わる分子の候補なども見いだされてきた。
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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
(1)摂食行動に関わる脳神経系ホルモンネットワークの連関図の完成：単一細胞からのcDNAの増幅に関して、手技的な困難さから難航している。詳細なネットワークグラフの前に、まずは大まかな領域的なネットワークグラフを描いているが、こちらは間もなく完成する状態である。
(2)摂食行動に関わる脳神経ホルモンネットワークの分析法を確立：ネットワークグラフの評価系には定量的な数値が加味されたものが良いと考えられている。定量的PCRによる方法で進めると非常に高価であるため、RT-PCRによる電気泳動上での輝度による半定量性の数値を加味したネットワークグラフの作成を試みているが上手くかけずにいる。
(3)体内外の刺激により摂食行動が修飾される際のネットワーク変化を分析：AKH(脂質動員ホルモン)受容体をノックダウンしたコオロギを用い、不足分の脂質成分を補償する行動が観察された。また、交尾前後の食嗜好の変化も再現良くみられるようになり、3大栄養素の選好性摂食の修飾やセルフセレクションに関わる分子の候補なども見いだされてきた。また、これらは生体内で代謝構造が変化している可能性を示唆するデータも得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)摂食行動に関わる脳神経系ホルモンネットワークの連関図の完成：カイコを用いた領域別および組織別のネットワークグラフを完成させる。また、単一細胞からのcDNAの増幅させ、詳細なネットワークグラフの作成を試みる。
(2)摂食行動に関わる脳神経ホルモンネットワークの分析法を確立：(1)で作成したネットワークグラフの中心値をはじめとする評価系を確立する。また、RT-PCRによる電気泳動上での輝度による半定量性の数値を加味したネットワークグラフをプログラミング的な改善しつつ検討する。
(3)体内外の刺激により摂食行動が修飾される際のネットワーク変化を分析：AKH(脂質動員ホルモン)受容体をノックダウンしたコオロギや、交尾前後のコオロギ、栄養状態を変化させたカイコを用いて、摂食行動の修飾と関連させた、ホルモンネットワークの可視化を目指す。
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