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栄養状態に応じて個体発生と行動を制御する神経基盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04792
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 発生生物学
研究機関筑波大学

研究代表者

丹羽 隆介  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60507945)

研究協力者 島田 裕子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード発生・分化 / 神経科学 / 昆虫 / ショウジョウバエ / 神経ペプチド / セロトニン / ステロイドホルモン / 生殖幹細胞 / 遺伝学 / 生理学 / 栄養 / 神経 / エクジステロイド
研究成果の概要

ショウジョウバエを用いた研究によって主に3つの成果を得た。1)栄養依存的なステロイドホルモン生合成に関与する口胃セロトニン産生神経(SE0神経)の機能調節を担う遺伝子候補を複数道程した。2)神経ペプチドであるコラゾニンを産生する神経が、栄養を十分に得ていない段階の個体に対して蛹化の負の調節を担うことを見出した。3)メス成虫の生殖幹細胞の増殖制御において、腸から分泌されるNeuropeptide F と呼ばれる神経ペプチドが必須であることを解明した。さらに、Neuropeptide F は栄養状態に応答して分泌が制御されること、そしてこれが栄養依存的な生殖幹細胞増殖に関与することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

発生や幹細胞に対して栄養が与える影響は、進化的に極めてよく保存されている現象であるが、そのメカニズムの詳細はあらゆる動物でまだ全容解明には遠い。そのような中で本研究は、ショウジョウバエを用いた研究から、この未知の課題に対する分子レベル・細胞レベル・神経回路レベルの新たな知見を見出した。これは、より高等な動物の発生における栄養依存的な現象の理解に向けた重要な基礎的知見となることに、学術的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] HHMI Janelia Research Campus(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Endocrine regulation of female germline stem cells in the fruit fly Drosophila melanogaster2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Yoshinari, Yoshitomo Kurogi, Tomotsune Ameku, Ryusuke Niwa
    • 雑誌名

      Current Opinion in Insect Science

      巻: 31 ページ: 14-19

    • DOI

      10.1016/j.cois.2018.07.001

    • NAID

      120007127936

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Midgut-derived neuropeptide F controls germline stem cell proliferation in a mating-dependent manner2018

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Michael J. Texada, Shu Kondo, Kotaro Amezawa, Goro Yoshizaki, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 16 号: 9 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.2005004

    • NAID

      120007133763

    • 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] Ovarian ecdysteroid biosynthesis and female germline stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Ruriko Fukuda, Ryusuke Niwa
    • 雑誌名

      Fly

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/19336934.2017.1291472

    • NAID

      120007134793

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 「脳-腸-生殖巣」軸を介したショウジョウバエの交尾後応答メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽 隆介
    • 学会等名
      昆虫ポストゲノム研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Germline stem cell proliferation is regulated by enteroendocrine cell-derived Neuropeptide F in female Drosophila melanogaster2018

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Michael J. Texada, Shu Kondo, Kotaro Amezawa, Goro Yoshizaki, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      The 13th Japanese Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生殖幹細胞の増殖を制御する器官間シグナル:ショウジョウバエを用いた研究から2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽 隆介
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会・NBRPワークショップ ―バイオリソースが拓く発生学・細胞生物学―
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエのエクジステロイド生合成を制御する神経細胞群の同定2017

    • 著者名/発表者名
      井村英輔、近藤周、谷本拓、島田-丹羽裕子、丹羽隆介
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Female germline stem cell proliferation is regulated by intestine-derived peptide in the fruit fly Drosophila melanogaster2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      RATO/AMED-CREST/PRESTO Joint International Symposium "Organismal and Systems Biology of Inter-Organ Communication ‐ Indra's Net of the Body ‐"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生殖幹細胞の増殖を制御する多器官連関システム~ショウジョウバエを例として~2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽 隆介
    • 学会等名
      京都大学理学部生物物理学教室セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gut hormone promotes mating-induced germline stem cell proliferation in Drosophila female2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      The International Research Symposium on Regulation of Germ Cell Development in vivo and in vitro
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hormonal regulation of the mating-induced germline stem cell proliferation by midgut-derived factor in Drosophila2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      The 3rd International Insect Hormone (21st Ecdysone) Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Midgut-derived neuropeptide regulates germline stem cell proliferation in the mated female2017

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune Ameku, Yuto Yoshinari, Shu Kondo, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification and characterization of novel neurons projecting to the prothoracic gland in Drosophila melanogaster2016

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Imura, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      第12回日本ショウジョウバエ研究集会 (JDRC12)
    • 発表場所
      立教大学(東京都・豊島区)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Exploring a neuroendocrine link between feeding, wandering, and pupariation2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Shimada-Niwa, Eisuke Imura, Ryusuke Niwa
    • 学会等名
      The Maggot Meeting "Behavioral Neurogenetics of Drosophila Larva"
    • 発表場所
      HHMI Janelia Farm(Chevy Chase, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 丹羽研究室ウェブページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/niwa-lab-tsukuba

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 丹羽研究室ウェブページ

    • URL

      http://niwa-lab.org/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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