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昆虫脳において闘争による順位形成を調節する生体アミン系の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J03065
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 動物生理・行動
研究機関北海道大学

研究代表者

渡邊 崇之  北海道大学, 電子科学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード遺伝子導入 / 神経遺伝学 / 生体アミン / コオロギ / クロコオロギ
研究実績の概要

(1) コオロギにおける新規遺伝子導入法の確立:組替え酵素(φC31 integrase)を用いた遺伝子導入コオロギ作成法の確立を進めた。昨年度選抜した組替え標的配列をもつ遺伝子導入系統を用いて、遺伝子導入法の効率の評価を行った。本年度は組替え酵素を受精卵内で発現させる発現ベクターを用いた遺伝子導入実験を立ち上げる予定であった。しかし飼育しているコオロギにウイルス感染が蔓延し、遺伝子導入法の効率評価実験を遂行するために十分な個体を確保することが困難となった。ウイルス感染に対処したのちに効率評価実験を再開しているが、本研究課題の実施期間内に結果を得ることはできなかった。
(2) 神経遺伝学実験ツールの開発:コオロギ脳内生体アミン系神経回路網の機能操作のため、オクトパミン・チラミン・ドーパミン・セロトニンの合成酵素群の転写調節領域の配列を決定した。さらに、本年度は闘争行動遂行中に賦活化する神経細胞の同定のための神経遺伝学実験ツールを開発する目的で、コオロギ脳内において神経細胞の賦活化に伴い発現が誘導される初期応答遺伝子に着目した研究を遂行した。コオロギ脳内で発現する初期応答遺伝子を同定し、その転写調節領域の配列を決定した。さらに初期応答遺伝子の転写調節領域の下流で EYFPを発現する遺伝子導入系統の作成を進めた。
(3) コオロギ脳生体アミン系神経回路の解剖学的解析:昨年度作成したチラミン合成酵素 TDC2 に対する特異的抗体を用いて、コオロギ脳内チラミン・オクトパミン作動性神経回路網のマッピングを行った。オクトパミンの前駆体であるチラミンは昆虫脳で神経伝達物質としても利用される。TDC2 に対する特異的抗体と抗チラミン抗体・抗オクトパミン抗体との二重染色によって、コオロギ脳内のチラミン作動性神経細胞の全てで TDC2 が検出されること、コオロギ脳内のオクトパミン作動性神経細胞は TDC2 免疫要請細胞に含まれることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] A new antigenic marker specifically labels a subpopulation of the class II Kenyon cells in the brain of the European honeybee <i>Apis mellifera </i>2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, T. Kubo
    • 雑誌名

      BIOPHYSICS

      巻: 11 号: 0 ページ: 73-77

    • DOI

      10.2142/biophysics.11.73

    • NAID

      130004940816

    • ISSN
      1349-2942
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of serotonin on the heartbeat of pond snails in a hunger state2015

    • 著者名/発表者名
      M. Yamagishi, T. Watanabe, D. Hatakeyama, E. Ito
    • 雑誌名

      BIOPHYSICS

      巻: 11 号: 0 ページ: 1-5

    • DOI

      10.2142/biophysics.11.1

    • NAID

      130004940805

    • ISSN
      1349-2942
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tissue-specific promoter usage and diverse splicing variants of the found in neurons ; an ancestral Hu/ELAV-like RNA binding protein gene of insects, in a direct developing-insect Gryllus bimaculatus2013

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Aonuma
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 23 号: 1 ページ: 26-41

    • DOI

      10.1111/imb.12057

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pitchfork bifurcation in a receptor theory-based model of the serotonergic system2013

    • 著者名/発表者名
      S. Yano, T. Watanabe, H. Aonuma, H. Asama
    • 雑誌名

      Mol Biosyst.

      巻: 9 号: 8 ページ: 2079-2084

    • DOI

      10.1039/c3mb25033d

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular basis of the dopaminergic system in the cricket Gryllus bimaculatus2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Sadaraoto H, Aonuma H
    • 雑誌名

      Invert Neurosci

      巻: (in press)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and expression analyses of a novel serotonin receptor gene, 5-HT2β, in the field cricket, Gryllus bimaculatus.2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Aonuraa H.
    • 雑誌名

      Acta Biol Hung

      巻: 63 Suppl 2 号: Supplement 2 ページ: 58-62

    • DOI

      10.1556/abiol.63.2012.suppl.2.5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggressive behavior of the white-eye mutant crickets, Gryllus bimaculatus2012

    • 著者名/発表者名
      Sakura M, Watanabe T, Aonuma H.
    • 雑誌名

      Acta Biol Hung

      巻: 63 Suppl 2 号: Supplement 2 ページ: 69-74

    • DOI

      10.1556/abiol.63.2012.suppl.2.7

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Octopaminergic system in the brain controls aggressive motivation in the ant, Formica japonica2012

    • 著者名/発表者名
      Aonuma H, Watanabe T
    • 雑誌名

      Acta Biol Hung

      巻: 63 Suppl 2 号: Supplement 2 ページ: 63-68

    • DOI

      10.1556/abiol.63.2012.suppl.2.6

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in the content of brain biogenic amine associated with early colony establishment in the Queen of the ant Formica japonica2012

    • 著者名/発表者名
      Aonuma H, Watanabe T.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 号: 8 ページ: e43377-e43377

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0043377

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Establishing cricket neurogenetics: recent advances and further perspectives2014

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Aonuma
    • 学会等名
      International Workshop - Neuronal principles of learning and memory and its perspectives for designing autonomic distributed systems
    • 発表場所
      Hawaii Tokai International College, Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of tools for neurogenetics in the field cricket Gryllus bimaculatus2014

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Aonuma
    • 学会等名
      11th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of tools for neurogenetics in the field cricket Gryllus bimaculatus2014

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Aonuma
    • 学会等名
      Hokkaido Neuroethology Workshop 2014
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 受容体理論による縫線核セロトニン神経のモデル化と解析2014

    • 著者名/発表者名
      矢野史朗, 渡邊崇之, 青沼仁志, 淺間一
    • 学会等名
      第26回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      2014-01-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] クロヤマアリの攻撃行動の動機付けに関わる脳内アミン2013

    • 著者名/発表者名
      青沼仁志、渡邊崇之
    • 学会等名
      第84回日本動物学会 岡山大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Brain biogenic amine associated with early colony establishment in the queen of Japanese woadant2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Aonuma, Takayuki Watanabe
    • 学会等名
      第35回日本比較生理生化学会大会
    • 発表場所
      イーグレひめじ(兵庫県)
    • 年月日
      2013-06-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] クロコオロギにおけるHu/ELAVホモログfound in neurons 遺伝子の同定と発現解析2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊崇之
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      2012-09-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] クロコオロギにおけるin vivo RMCE法による遺伝子導入系の開発~クロコオロギを材料とした分子神経遺伝学の確立に向けて~2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊崇之
    • 学会等名
      日本動物学会 第57回北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-08-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis of the biogenic amine system in the field cricket Gryllus bimaculatus2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊崇之
    • 学会等名
      The 10th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Maryland (アメリカ)
    • 年月日
      2012-08-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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