ショウジョウバエのアミノ酸味覚受容と摂食行動可塑性の行動分子遺伝学

• Project Area: Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
• Project/Area Number: 21115512
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 谷村 禎一 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (20142010)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000); Fiscal Year 2010: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2009: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: ショウジョウバエ / 味覚 / アミノ酸 / 学習 / 可塑性 / 糖 / 栄養価 / 産卵

Research Abstract

生物の行動は、プログラムされた本能的側面と、経験や環境により適応的に変化できる可塑的な側面から成り立っている。これまでの昆虫の行動の研究は、固定化された反射、本能行動が中心であり、行動の可塑性はあまり注目されてこなかった。生物は自己の維持、成長、増殖のために外界から栄養を取り込む必要がある。生物が栄養となる食物を識別する上で味覚感覚は重要であるが、生物は食物の栄養価をどのように感知しているのであろうか。ショウジョウバエの成虫の雌は生涯に個体当たり3000個もの卵を生むが、そのために多量のアミノ酸の摂取が必要とされる。産卵時に糖だけを含む培地では雌の産卵数が低下することがわかった。ショウジョウバエがアミノ酸をどのように感知しているかを調べるために、食用色素を利用したtwo-choice preference test、CAFE assay、吻伸展反射、唇弁感覚子からの電気生理学的記録によって、ショウジョウバエはアミノ酸溶液を識別して摂食し、さらにアミノ酸欠乏状態に置かれた交尾後の雌は、アミノ酸の摂食量が増加することがわかった。交尾後に雄から雌に渡されるsex peptideの受容体の機能がアミノ酸に対する嗜好度の上昇にかかわっているのか調べた。またアミノ酸受容体遺伝子の検索を行った。

Research Products

• [Journal Article] Drosophila evaluates and learns the nutritional value of sugars. (2011)
  • Author(s): Fujita, M., Tanimura, T.
  • Journal Title: Current Biology Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 昆虫の行動と生理 研究の未来 (2010)
  • Author(s): 谷村禎一
  • Journal Title: 昆虫と自然 45 Pages: 2-3
• [Journal Article] The clock gene cryptochrome of Bactrocera cucurbitae (Diptera : Tephritidae)in strains with different mating times. (2009)
  • Author(s): Fuchikawa, T., et al.
  • Journal Title: Heredity 104 Pages: 387-392
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 時計遺伝子clockwork orangeはホモダイマーで機能する (2010)
  • Author(s): 伊藤太一, 谷村禎一, 松本顕
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] ナミアゲハ(Papilio xuthus)ふ節感覚子の産卵刺激物質応答に関する電気生理学的解析 (2010)
  • Author(s): 龍田勝輔, 谷村禎一, 尾崎克久
  • Organizer: 日本味と匂学会第44回大会
  • Place of Presentation: 福岡県北九州市
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] ショウジョウバエにおける苦味受容の行動生理学的解析 (2010)
  • Author(s): 新里直, 張暁〓, 谷村禎一
  • Organizer: 日本味と匂学会第44回大会
  • Place of Presentation: 福岡県北九州
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] Nutritional value learning in Drosophila. (2010)
  • Author(s): Tanimura, T.
  • Organizer: Nutritional Homeostasis Workshop
  • Place of Presentation: ボン、ドイツ共和国
  • Year and Date: 2010-05-03
• [Presentation] Gustation, Nutrition and Learning in Drosophila (2009)
  • Author(s): 谷村禎一
  • Organizer: 日本神経科学学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-09-17