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個体の環境応答行動を制御する光センシング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07144
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関東京大学

研究代表者

小島 大輔  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (60376530)

研究協力者 鳥居 雅樹  
小川 洋平  
伊藤 百合香  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード光生物学 / ゼブラフィッシュ / 体色変化 / 網膜 / オプシン / 摂餌 / 視覚 / 転写因子
研究成果の概要

動物は光環境への応答の一つとして、周囲の明暗や色に合わせて自身の体色を変化させる。真骨魚類ゼブラフィッシュを用いたこれまでの研究から、成魚型の体色変化(背地適応)の光制御には少なくとも2種類の光受容分子P416とP470が関与し、いずれも網膜に存在することがわかっていた。本研究では視細胞欠損個体を用いた実験を行い、P416は視細胞の光受容分子であること、またP470は視細胞以外の網膜ニューロンに存在することを明らかにした。さらに遺伝子ノックアウト実験の結果、非視覚型オプシンの一つ(メラノプシン)がP470として体色変化の光制御に関与することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境刺激に応答して体の一部を変化させる「体色変化」は、一世紀以上も前から多くの動物行動学者や生理学者の興味を惹き付けてきた研究課題であるが、体色変化の光制御の分子メカニズムはほとんど明らかになっていなかった。本研究で私たちは初めて、体色変化を制御する光受容分子の一つを同定することに成功した。今後この光受容分子の発現細胞を起点とした神経回路解析等を行うことにより、脳内のどの領域が光情報処理に関わっているのかなど、個体レベルでの体色変化の光制御メカニズムに迫ることができると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8件) 図書 (5件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Six6 and Six7 coordinately regulate expression of middle-wavelength opsins in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Y, Shiraki T, Asano Y, Muto A, Kawakami K, Suzuki Y, Kojima D, Fukada Y.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 116 (10) 号: 10 ページ: 4651-4660

    • DOI

      10.1073/pnas.1812884116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Homeobox transcription factor Six7 governs expression of green opsin genes in zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Yohey Ogawa, Tomoya Shiraki, Daisuke Kojima, Yoshitaka Fukada
    • 雑誌名

      Proc. R. Soc. B

      巻: 282 号: 1812 ページ: 20150659-20150659

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.0659

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Light-dependent activation of G proteins by two isoforms of chicken melanopsins.2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Torii, Daisuke Kojima, Akiyuki Nishimura Hiroshi Itoh, Yoshitaka Fukada
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 14 号: 11 ページ: 1991-1997

    • DOI

      10.1039/c5pp00153f

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの背地適応を制御する神経回路の探索2019

    • 著者名/発表者名
      柴山 康太郎、小島 大輔、深田 吉孝
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第71回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Retinal photoreceptors regulating light-induced body color changes in larval zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki and Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conference: Retinal Neurobiology and Visual Processing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の緑色光に対する体色変化を制御する光受容分子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      小島大輔、伊藤百合香、深田吉孝
    • 学会等名
      第20回日本光生物学協会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの体色変化を制御する網膜光受容体の同定2018

    • 著者名/発表者名
      小島大輔、伊藤百合香、深田吉孝
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム 第22回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Wavelength dependency of light-induced darkening of body color in larval zebrafish.2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの体色変化を制御する光受容体2018

    • 著者名/発表者名
      小島大輔
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中波長領域感受性の錐体型光受容タンパク質の発現制御メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      小川洋平、白木知也、小島大輔(発表者)、深田吉孝
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおける成魚型および幼生型の体色変化を制御する光受容分子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 百合香、小島 大輔、深田 吉孝
    • 学会等名
      日本動物学会第89回札幌大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism for gene expression of middle wavelength-sensitive visual opsins in zebrafish.2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ogawa, Tomoya Shiraki, Yoshimasa Asano, Daisuke Kojima, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      18th International Coference on Retinal Proteins
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおける幼生型および成体型の体色変化を制御する光受容分子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 百合香、小島 大輔、深田 吉孝
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の体色変化を導く光受容体の逆遺伝学的探索2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 百合香、小島 大輔、白木 知也、深田 吉孝
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第69回大会
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoreceptive molecules regulating body color changes in larval zebrafish.2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima
    • 学会等名
      International Symposium on Biophysics of Rhodopsins
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple types of retinal photoreceptors regulate light-induced body color changes in larval zebrafish.2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conference: The Biology and Chemistry of Vision
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple types of retinal photoreceptors mediate light-induced body color changes in larval zebrafish.2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の体色変化を制御する光受容分子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔、伊藤百合香、深田吉孝
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoreceptor system mediating light-induced body color changes in larval zebrafish.2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      The 8th Asia & Oceania Conference on Photobiology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の体色変化を制御する光受容機構2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の背地適応を制御する光受容分子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔、伊藤百合香、深田吉孝
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple types of retinal photoreceptors control background adaptation in larval zebrafish2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Yurika Ito, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology (ICZ) & the 87th meeting of the ZSJ
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の体色変化を制御する網膜光受容2016

    • 著者名/発表者名
      小島大輔、伊藤百合香、住川育子、松本 翔、白木知也、深田吉孝
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple types of retinal photoreceptors mediate background adaptation in larval zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      The 7th Asia & Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Academia Sinica (Taipei, Taiwan)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼生の体色変化を引き起こす網膜光受容体2015

    • 著者名/発表者名
      小島大輔,住川 育子, 松本翔,白木知也, 深田吉孝
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Retinal photoreceptors for body color change in zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry
    • 発表場所
      Jagiellonian University (Krakow, Poland)
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoreceptors mediating background adaptation in zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima, Ikuko Sumikawa, Sho Matsumoto, Tomoya Shiraki, Yoshitaka Fukada
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conference: The Biology and Chemistry of Vision
    • 発表場所
      Big Sky Resort (Big Sky, USA)
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 動物学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      小島大輔,深田吉孝
    • 総ページ数
      806
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 体色変化。「動物の事典」 (末光隆志ほか編)2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 概日リズム。「動物学の百科事典」 (八杉貞雄ほか編)2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔,深田吉孝
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 体色変化。「光と生命の事典」2016

    • 著者名/発表者名
      小島大輔
    • 総ページ数
      436
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ロドプシン遺伝子の発現をGFPで見る~ゼブラフィッシュ受精卵へのDNA微量注入。「研究者が教える動物実験 第1巻 感覚」2015

    • 著者名/発表者名
      小島大輔,深田吉孝
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] researchmap (小島大輔)

    • URL

      https://researchmap.jp/daisuke_kojima/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学 大学院理学系研究科 生物科学専攻 神経機能生化学研究室

    • URL

      http://www.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/fukada-lab/index-j.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学 大学院理学系研究科 プレスリリース「青や緑の色覚遺伝子を制御する分子」

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2019/6254/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学 大学院理学系研究科 シリーズ『研究室の扉』「青と緑の色センサーを制御する分子」

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=mMuCtVpJaeY&feature=youtu.be

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学 大学院理学系研究科 生物科学専攻 深田研究室

    • URL

      http://www.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/fukada-lab/index-j.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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