2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the neuroendocrine control of hatching behavior
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20K22645
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
岡本 直樹 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (10577969)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 生得的行動 / 孵化行動 / 神経分泌ペプチド / 孵化ホルモン / キイロショウジョウバエ / 昆虫 / ペプチドホルモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の示す多くの生得的行動は、遺伝的要因に加え、環境的要因に応じて柔軟かつ適切に調節される。本研究では、分子遺伝学的技術の発達したモデル生物、キイロショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）を用いて、昆虫の孵化ホルモンの実体を特定し、孵化行動の神経・内分泌機構を包括的に理解することを目指した。
昨年度の解析により、当初予想していた神経ペプチドホルモンCapability (Capa)は、孵化ホルモンとして機能しない可能性が示唆された。一方で、アミド化修飾がその生理活性に必須な神経ペプチドが孵化ホルモンとして機能する可能性が示唆された。
そこで本年度は、成熟ペプチドにおいてアミド化修飾を有する神経ペプチドをコードする遺伝子群に着目し、それらの機能欠損変異体、神経特異的ノックダウン個体を用い、孵化ホルモンのスクリーニングを行った。しかしながら、各々の遺伝子の機能欠損変異体、神経特異的ノックダウン個体では、孵化率の顕著な低下は観察されなかった。この結果は、複数の神経分泌ペプチドが孵化ホルモンとしてリダンダントに働く可能性を示唆する。
一方、孵化ホルモン候補として当初着目していたCapaについては、その後の解析により、昆虫の幼虫から蛹からの変態過程において極めて重要な機能を有することが明らかになり、現在、後胚発生期におけるCapaの機能に関する新たな研究を遂行している。さらに、上記の孵化ホルモンのスクリーニングで着目したアミド化ペプチドホルモンの機能解析の過程で、ion transporting peptide (ITP)と呼ばれるペプチドホルモンに関する新たな研究も遂行している。
以上のように、現時点で孵化ホルモンの実体解明には至らなかったが、今後の研究を進める上で重要な研究展望が得られた。さらに、本研究を起点として得られた結果から新たな研究が展開しつつある。
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