低温環境への馴化を司る生体内サーキットの分子生理システム

• 研究課題/領域番号: 15H04404
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・染色体動態
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 久原 篤 甲南大学, 理工学部, 教授 (00402412)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: C. elegans / 低温馴化 / フィードバック制御 / 精子 / 線虫 / 温度応答 / 組織ネットワーク / 温度受容ニューロン

研究成果の概要

我々は動物の温度適応を解明するために、線虫C. elgansの低温適応を解析している。これまでに、頭部の温度受容神経ASJが温度を受容し、インスリンを介して腸が低温適応を制御することが分かっている。本研究では、腸のインスリン経路の下流で精子が低温適応に関与し、精子が温度受容神経ASJに影響を与えていることが明らかとなった。つまり、神経から腸、腸から精子へと伝わった情報が、精子から神経へフィードバックされるという生体内サーキットが示唆された(Sonoda et al., Cell Reports, 2016)。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学/アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] カリフォルニア大学/アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] アラスカ大学/カリフォルニア大学(米国)
• [雑誌論文] Diverse Regulation of Temperature Sensation by Trimeric G-Protein Signaling in Caenorhabditis elegans. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ujisawa, T., Ohta, A., Uda-Yagi, M., Kuhara A.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11(10) 号: 10 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0165518
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sperm affects head sensory neuron in temperature tolerance of Caenorhabditis elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Sonoda S., Ohta, A., Maruo, A., Ujisawa T., Kuhara, A.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 16(1) 号: 1 ページ: 56-65
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.078
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Natural variations of cold tolerance and temperature acclimation in Caenorhabditis elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Okahata M., Ohta, A., Mizutani, H., Minakuchi, Y., Toyoda, A., Kuhara, A.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Physiology B. 巻: 186(8) 号: 8 ページ: 985-998
  • DOI: 10.1007/s00360-016-1011-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Caenorhabditis elegans homolog of Prox1/Prospero is expressed in the glia and is required for sensory behavior and cold tolerance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kage-Nakadai E., Ohta, A., Ujisawa T., Sun S., Nishikawa Y., Kuhara A., Mitani S.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 21(9) 号: 9 ページ: 936-948
  • DOI: 10.1111/gtc.12394
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reconstruction of spatial thermal gradient encoded in thermosensory neuron AFD in Caenorhabditis elegans. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukada, Y., Yamao, M., Honda, N., Shimowada, T., Ohnishi, N., Kuhara, A., Ishii, S., Mori, I.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 36 号: 9 ページ: 2571-2581
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2837-15.2016
  • NAID: 120006360790
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 線虫 Caenorhabditis elegans の温度適応を制御する神経と腸を介した情報処理 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤, 宇治澤 知代, 太田 茜
  • 雑誌名: 比較生理生化学 巻: 32 ページ: 67-75
  • NAID: 130005078135
  • 査読あり
• [学会発表] 地球環境の温度変化への動物の応答と適応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 久原篤
  • 学会等名: 宇宙と生命 特別公開講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Transcriptome analysis identify genes involved in cold acclimation of C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiori Sakai, Mayu Fujita, Misaki Okahata, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 分子生物学会
• [学会発表] 線虫の温度応答を使い脳神経系を理解する (2017)
  • 著者名/発表者名: 久原篤、太田茜
  • 学会等名: 大阪府生物教育研究会
  • 招待講演
• [学会発表] トランスクリプトーム解析から得られた低温馴化に関わる新規遺伝子 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂井詩織、三浦 徹、宇治澤知代、水口洋平、豊田敦、太田茜、久原篤
  • 学会等名: 日本動物学会第88回年会
• [学会発表] 線虫の応答行動とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久原篤
  • 学会等名: 理化学研究所CDB 高校教職員のための発生生物学実践講座
  • 招待講演
• [学会発表] Apoptotic signaling regulates temperature tolerance in nervous system (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Tatsuya Ii, Yohei Minakuchi, Katsushi Arisaka, Atsushi Toyoda, Miki Ii, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学大会
• [学会発表] Feedback system between sperm and temperature sensing-neuron, and isolation of novel genes in cold tolerance (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Iseki, Satoru Sonoda, Natsune Takagaki, Misaki Okahata, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 21th C. elegans International conference
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫をモデルとした温度応答の分子神経科学 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久原篤、太田茜
  • 学会等名: Advanced Biological Chemistry seminar
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫C.elegansの低温耐性を司る分子生理メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 宇治澤知代、太田茜、井伊美紀、有坂勝史、豊田敦、久原篤
  • 学会等名: 動物学会近畿支部会
• [学会発表] 動物の温度適応の遺伝子暗号をシンプルな生物から解読する (2017)
  • 著者名/発表者名: 園田悟、宇治澤知代、太田茜、久原篤
  • 学会等名: 第9回サイエンスフェアin兵庫
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸、兵庫）
• [学会発表] 線虫から学ぶ温度応答の制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久原篤, 太田茜
  • 学会等名: 第1回Biothermology Workshop - 生命システムの熱科学 -
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(岡崎、愛知)
  • 年月日: 2016-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] トランスクリプトーム解析から得られた低温馴化適応スピードに関わる遺伝子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂井詩織、三浦 徹、宇治澤 知代、水口洋平、豊田敦、太田 茜、久原 篤
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜、神奈川)
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 温度適応において精子が頭部感覚ニューロンの感度に影響を与える (2016)
  • 著者名/発表者名: 園田 悟、太田 茜、圓尾 綾菜、宇治澤 知代、久原 篤
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜、神奈川)
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 温度馴化におけるカリウムチャネルKQT-2の役割と温度馴化多様性の分子遺伝学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡畑美咲、太田茜、水口洋平、豊田敦、 久原篤
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜、神奈川)
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Molecular logic for temperature signaling in cold tolerance of C. elegans. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyo UJISAWA, Misato UDA，Akane OHTA，Katsushi ARISAKA，Atsushi KUHARA
  • 学会等名: 生物物理学会
  • 発表場所: 筑波国際会議場(つくば市、茨城)
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Molecular neural circuit mechanisms underlying temperature acclimation speed in C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Akane Ohta, Makoto Ioroi, Satoko Fujii, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: ICZ22 ZSJ87 jointmeeting 2016
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾、Okinawa)
  • 年月日: 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫C. elgansの低温適応における精子から神経へのフィードバック (2016)
  • 著者名/発表者名: 園田 悟、太田 茜、圓尾 綾菜、宇治澤 知代、久原 篤
  • 学会等名: 遺伝学会
  • 発表場所: 日本大学国際関係学部(三島、静岡)
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Sperm controls neural activity in tissue network of cold acclimation (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayana Maruo, Satoru Sonoda, Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 比較性理性科学学会
  • 発表場所: 玉川大(町田、東京)
  • 年月日: 2016-09-02
• [学会発表] hydroxyacyl-CoA dehydrogenase is require for cold acclimation speed of C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiori Sakai, Tohru Miura, Tomoyo Ujisawa, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 比較性理性科学学会
  • 発表場所: 玉川大(町田、東京)
  • 年月日: 2016-09-02
• [学会発表] Isolation of genes required for cold acclimation speed (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiori Sakai, Tohru Miura, Tomoyo Ujisawa, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: C. elegans Neuronal Development, Synaptic Function & Behavior meeting
  • 発表場所: Nagoya university(Nagoya, Aichi Japan)
  • 年月日: 2016-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Sperm-mediated tissue network regulates cold acclimation (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayana Maruo, Satoru Sonoda, Tomoyo Ujisawa, Makoto Higashine, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: C. elegans Neuronal Development, Synaptic Function & Behavior meeting
  • 発表場所: Nagoya university(Nagoya, Aichi Japan)
  • 年月日: 2016-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Sperm affects thermo-sensory neuron underlying cold acclimation (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayana Maruo, Satoru Sonoda, Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 神経科学学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜、神奈川)
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Transriptome analysis of single temperature sensing neuron that regulates temperature acclimation in C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayana Maruo, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: CompBiol 2015
  • 発表場所: アステートプラザ、広島
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 線虫から探る温度応答と記憶のエッセンス (2015)
  • 著者名/発表者名: 久原篤、宇治澤知代、太田茜
  • 学会等名: 動物学会近畿支部会 秋期講習会
  • 発表場所: 甲南大学、神戸
  • 年月日: 2015-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫C. elgansにおいて精子が温度受容ニューロンをフィードバック制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 園田 悟、太田 茜、宇治澤 知代、圓尾 綾菜、久原 篤
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場、神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 線虫から学ぶ温度に対する生体調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤、宇治澤知代、太田 茜
  • 学会等名: 動物学会 ホメオスタシスバイオロジーシンポジウム
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2015-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] Temperature experience-dependent cold acclimation in nematode C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyo Ujisawa, Kohei Ohnishi, Tohru Miura, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 生物物理学会
  • 発表場所: 金沢大学、金沢
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Tissues networks underlying cold habituation in C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sonoda, Saki Taknaka, Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 神経科学学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場、神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Cold habituation is regulated by the tissue network including neuron and sperm (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sonoda, Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
  • 学会等名: 20th C. elegans International meeting
  • 発表場所: UCLA, Los. Angels, USA
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [図書] 研究者が教える動物実験 第2巻 （神経・筋, p20-23担当) (2015)
  • 著者名/発表者名: 久原 篤、太田茜
  • 総ページ数: 221
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 研究者が教える動物実験 第3巻 (行動, p40-43担当) (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田茜、園田悟、久原 篤
  • 総ページ数: 222
  • 出版者: 共立出版
• [備考] 久原研究室ホームページ
  • URL: http://kuharan.com/index.html
• [備考] 所属大学研究者紹介
  • URL: http://researchers.adm.konan-u.ac.jp/html/100000141_ja.html