哺乳類フェロモンによる生理機能および行動の制御法開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21228006
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 森 裕司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (40157871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武内 ゆかり 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授 (10240730)
• Project Period (FY): 2009-05-11 – 2014-03-31
• Keywords: 哺乳類プライマーフェロモン / 雄効果フェロモン / GnRHパルスジェネレーター / 警報フェロモン / 安寧フェロモン / リガンド分子同定 / フェロモン受容体 / 中枢神経回路

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、二種類のプライマーフェロモン分子(反芻家畜の雄効果フェロモンとげっ歯類の警報フェロモン)の単離精製・構造決定と合成を端緒として、フェロモンの産生・分泌機構、フェロモンの受容機構、フェロモンによる脳機能の修飾メカニズムについて解析を行い、哺乳類におけるフェロモンを介した化学的情報通信システムの全容解明と応用技術開発の基盤形成を目的に研究を行った。
本研究期間では、いずれのフェロモンに関しても、その同定についてメジャージャーナルに投稿すべく、追加実験を行った。
雄効果フェロモンに関しては、これまで脳内神経活動のみを指標として同定作業を行ってきたがフェロモン候補18成分が黄体形成ホルモンに与える影響について検討した。その結果、黄体形成ホルモンが脳内神経活動に追随して分泌されていることが明らかとなり、全ての成果をまとめてCurr Biol (2014 Mar 17 ; 24(6) : 681-6. doi:10.1016/j.cub.2014.01.073)に公表した。
警報フェロモンに関しては、受容機構を解析する目的で、4-メチルペンタナールとヘキサナールを同時もしくは個々に嗅がせることで鋤鼻神経細胞の活性化について検討した。その結果、4-メチルペンタナールが鋤鼻系のV1R受容体を介して、ヘキサナールが主嗅覚系を介して受容されるというように、2種類の物質がそれぞれの嗅覚系によって受容されることが明らかとなり、全ての成果をまとめてProc Natl Acad Sci USA (2014 Dec 30 ; 111(52) : 18751-6. doi:10.1073/pnas.1414710112)に公表した。

Research Products

• [Journal Article] Identification of a pheromone that increases anxiety in rats (2014)
  • Author(s): Inagaki H., Kiyokawa Y., Tamogami S., Watanabe H., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A Volume: 111 Pages: 18751-18756
  • DOI: 10.1073/pnas.1414710112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Social buffering reduces male rats' behavioral and corticosterone responses to a conditioned stimulus (2014)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Hiroshima S., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Horm Behav Volume: 65 Pages: 114-118
  • DOI: 10.1016/j.yhbeh.2013.12.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A familiar conspecific is more effective than an unfamiliar conspecific for social buffering of conditioned fear responses in male rats (2014)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Honda A., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Behav Brain Res Volume: 267 Pages: 189-193
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2014.03.043
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of an olfactory signal molecule that activates the central regulator of reproduction in goats (2014)
  • Author(s): Murata K., Tamogami S., Itou M., Ohkubo Y., Wakabayashi Y., Watahabe H., Okamura H., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Curr Biol Volume: 24 Pages: 681-686
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.01.073
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alarm pheromone is detected by the vomeronasal organ in male rats (2013)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Kodama Y., Kubota T., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Chem Senses Volume: 38 Pages: 661-668
  • DOI: 10.1093/chemse/bjt030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Physical interaction is not necessary for the induction of housing-type social buffering of conditioned hyperthermia in male rats (2013)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Kodama Y., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Behav Brain Res Volume: 256 Pages: 414-419
  • DOI: 10.1016/i.bbr.2013.08.037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] c-Fos expression during the modulation of sexual behavior by an alarm pheromone (2013)
  • Author(s): Kobayashi T., KiyoKawa Y., Arata S., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Behav Brain Res Volume: 237 Pages: 230-237
  • DOI: 10.1016/i.bbr.2012.09.042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Naloxone blocks the deterioration of male sexual behavior induced by alarm pheromone in rats (2013)
  • Author(s): Kobayashi T., Kiyokawa Y., Arata S., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: J Vet Med Sci Volume: 75 Pages: 761-765
  • DOI: 10.1292/jvms.12-0454
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Existence of Galpha(i2)-expressing axon terminals in the goat main olfactory bulb (2013)
  • Author(s): Ohara H., Okamura H., Ichikawa M., Mori Y., Hagino-Yamagishi K.
  • Journal Title: J Vet Med Sci Volume: 75 Pages: 85-88
  • DOI: 10.1292/jvms.12-0245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A population of kisspeptin/neurokinin B neurons in the arcuate nucleus may be the central target of the male effect phenomenon in goats (2013)
  • Author(s): Sakamoto K., Wakabayashi Y., Yamamura T., Tanaka T., Takeuchi Y., Mori Y., Okamura H.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Pages: e81017
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Olfactory signals mediate social buffering of conditioned fear responses in male rats (2013)
  • Author(s): Takahashi Y., Kiyokawa Y., Kodama Y., Arata S., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Journal Title: Behav Brain Res Volume: 240 Pages: 46-51
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2012.11.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrophysiological and morphological evidence for synchronized GnRH pulse generator activity among kisspeptin/neurokinin B/dynorphin A (KNDy) neurons in goats (2013)
  • Author(s): Wakabayashi Y., Yamamura T., Sakamoto K., Mori Y., Okamura H.
  • Journal Title: J Reprod Dev Volume: 59 Pages: 40-48
  • DOI: 10.1262/jrd.2012-136
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Decreased fear-related evoked potential in rat's amygdala during social buffering (2014)
  • Author(s): Fuzzo F., Matsumoto J., Kiyokawa Y., Mori Y., Ono T., Nishijo H.
  • Organizer: 第61回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2014-11-07
• [Presentation] Effect of social buffering on fear extinction in male rats (2014)
  • Author(s): Mikami K., Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Organizer: The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2014-09-12
• [Presentation] 性周期がストレス反応に与える影響の検討-雌における社会的ストレス緩衝作用の研究に向けて- (2014)
  • Author(s): 石井晶子, 清川泰志, 武内ゆかり, 森裕司
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2014-09-09
• [Presentation] An alarm pheromone in rats (2014)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Inagaki H., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Organizer: The 23rd Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Las Vegas, Nevada, USA
  • Year and Date: 2014-06-13
• [Presentation] 社会的ストレス緩衝作用に関する研究 : 社会的距離が与える影響 (2013)
  • Author(s): 清川泰志, 本田章, 武内ゆかり, 森裕司
  • Organizer: 第156回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 岐阜県岐阜市
  • Year and Date: 2013-09-20
• [Presentation] A familiar conspecific is more effective in social buffering of conditioned fear responses in male rats (2013)
  • Author(s): Kiyokawa Y., Honda A., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of the International Behayioral Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Dublin, Ireland
  • Year and Date: 2013-06-28
• [Presentation] Characterization of fear extinction using 3-sec auditory conditioned stimulus in male rats (2013)
  • Author(s): Mikami K., Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Mori Y.
  • Organizer: The 36th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: 京都府京都市
  • Year and Date: 2013-06-22
• [Remarks]
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/j-pheromone.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 臭気性組成物 (2014)
  • Inventor(s): 森裕司, 武内ゆかり, 清川泰志, 稲垣秀晃, 渡邉秀典
  • Industrial Property Rights Holder: 森裕司, 武内ゆかり, 清川泰志, 稲垣秀晃, 渡邉秀典
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 出願2014-209897
  • Filing Date: 2014-10-14