光刺激依存的に発現する神経ペプチドを介して視覚中枢の神経回路を精緻化する機構

• 研究課題/領域番号: 15K07148
• 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: 学習院大学 (2016-2017); 京都大学 (2015)
• 研究代表者: 井上 武 学習院大学, 理学部, 助教 (40391867)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 活動依存的 / 神経ペプチド / 脳再生 / 機能回復 / 環境応答行動 / 光応答行動 / プラナリア / 螺旋動物 / 環境適応行動 / 活動依存的発達 / RNAi / 環境応答 / 神経科学 / 行動

研究成果の概要

脳は、感覚器官からの情報を処理しているが、外界からの刺激が、脳の形成にどのように影響しているか、またその分子機構の大部分は不明である。本研究では、感覚刺激によって機能的な脳を形成する分子機構について、プラナリアの脳再生をモデルとして解明することを目的とした。その結果、新規の神経ペプチドが、光刺激依存的に発現誘導される機構と、神経ペプチドが機能的な視覚中枢の形成に関わる機構を明らかにした。また、プラナリアが効率的で適応的な光応答行動を達成する仕組みを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Functional Specification of a Primitive Bilaterian Brain in Planarians (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Takeshi
  • 雑誌名: Brain Evolution by Design 巻: 1 ページ: 79-100
  • DOI: 10.1007/978-4-431-56469-0_4
  • ISBN: 9784431564676, 9784431564690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple neuropeptide-coding genes involved in planarian pharynx extension (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimoyama, S., Inoue, T., Kashima, M. and Agata, K.
  • 雑誌名: Zool Sci 巻: 印刷中
  • NAID: 210000165369
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Control of maintenance and regeneration of planarian eyes by ovo (2015)
  • 著者名/発表者名: Cross, S. D., Johnson, A. A., Gilles, B. J., Bachman, L. A., Inoue, T., Agata, K., Marmorstein, L. Y. and Marmorstein, A. D.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 56 号: 12 ページ: 7604-7610
  • DOI: 10.1167/iovs.15-17458
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Unusually large number of mutations in asexually reproducing clonal planarian Dugesia japonica (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, O., Hosoda, K., Kawaguchi, E., Yazawa, S., Hayashi, T., Inoue, T., Umesono, Y. and Agata, K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 11 ページ: e0143525-e0143525
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0143525
  • NAID: 120005749906
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spontaneous behaviors and wall-curvature lead to apparent wall preference in planarian (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, Y., Agata, K. and Inoue, T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 11 ページ: e0142214-e0142214
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0142214
  • NAID: 120005743646
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Close relationship between the eye architecture and the spontaneous self-motion establishes robust photo-response orientation behavior in planarians (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T.
  • 学会等名: The International Research Symposium on Germness and Pluripotency of the Planarians in comparison with the Fly and Mouse Systems
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Binocular field and spontaneous self-motion specify efficient phototactic behavior in planarians (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋山義太郎、阿形清和、●井上武
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会第39会大会
• [学会発表] プラナリアは自発的運動によって偽壁嗜好性行動を示す (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋山義太郎、阿形清和、●井上武
  • 学会等名: 日本動物学会第88回大会
• [学会発表] プラナリアでは両眼視野と自発的運動が走光性行動の効率を決定する (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋山義太郎、阿形清和、●井上武
  • 学会等名: 第3回ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
• [学会発表] External signals restore the brain function via novel neuropeptide up-regulation during brain regeneration (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue, T. Takano, Y. Umesono, and K. Agata
  • 学会等名: 第 40 回日本比較内分泌学会大会 日本比較生理生化学会第37回大会 合同大会
  • 発表場所: 広島市、JMS アステールプラザ
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] RNAi を用いたプラナリアの摂食行動に関わる神経系の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 下山せいら、井上武、阿形清和
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟市、朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] プラナリアにおける温度走性を制御する脳機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上武
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会 第5回ホメオスタシスバイオロジーシンポジウム「温度受容と環境適応のメカニズム」
  • 発表場所: 新潟市、朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Planarian feeding behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Shimoyama, K. Agata, T. Inoue
  • 学会等名: 4th International Seminar on Biodiversity and Evolution
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto
  • 年月日: 2015-06-09
  • 国際学会
• [図書] 遺伝子から解き明かす脳の不思議な世界 第3章 扁形動物と脳の再生 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 武
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: 一色出版
• [備考] planarian genome database