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栄養バランスに応じた発生調節能力の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J10660
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 発生生物学
研究機関京都大学

研究代表者

渡辺 佳織  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードショウジョウバエ近縁種 / 栄養バランス / 個体成長 / マルチオミクス解析 / 個体の成長 / マルチオミックス解析
研究実績の概要

自然界には、様々な物を食べる広食性の種と、特定の物のみを食べる狭食性の種が存在する。我々は、様々な栄養環境に対して個体がどのように応答し、適応(個体成長)を実現しているかを明らかにするため、食性の異なるショウジョウバエ近縁種に注目した。モデル生物キイロショウジョウバエは、自然界では発酵した多種類の果物を食べる広食性種で、適応できる栄養条件の幅が広い。一方で、その近縁種には特定の花や果実のみを食性とする狭食性種も存在する。そこで、キイロショウジョウバエを含む広食性二種と狭食性三種を選び、異なる栄養バランスに対する適応能力と応答を比較した。その結果、広食性二種はどの食餌条件においても蛹までの発生率(適応能力)が高い一方で、狭食性三種は低タンパク質かつ高炭水化物餌に適応できないことを見出した。そこで、これらの近縁種が野外で餌とする食物の成分を解析し、狭食性種の適応能力にとって鍵となる栄養バランス構成因子の絞り込みを行った。この結果をもとに、栄養バランスへの適応能力の種間差を生み出す全身性シグナル伝達経路を探索し、Activin シグナル経路に着目した。マルチオミクス解析の結果から、栄養バランスに応じた遺伝子群の発現調節が広食性種の代謝恒常性を維持し、その適応能力を支える可能性が考えられた。一方で狭食性種は、栄養バランスに対してキイロショウジョウバエの Activin 変異体と同様の遺伝子発現応答及び代謝産物量の変動を示した。この結果から、狭食性種は Activin シグナル経路内に変異が生じたために遺伝子発現制御ができず、低い適応能力を示すとの仮説を立て、その検証も行った。以上の全ての検証結果を論文としてまとめ、現在査読後の改訂版を再投稿する段階にある。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Nutrient-dependent dendrite arborization of somatosensory neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe, Yuki Furumizo, Tadao Usui, Yukako Hattori, and Tadashi Uemura.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 22(1) 号: 1 ページ: 105-114

    • DOI

      10.1111/gtc.12451

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 頑健な代謝制御機構が支えるショウジョウバエ近縁種群の栄養環境への適応2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 佳織
    • 学会等名
      定量生物学の会 第九回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A robust metabolic regulatory system governs nutritional adaptability of Drosophila species2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      Cell Biology, Developmental Biology and Systems Biology Course, and Faculty of Biostudy Annual Retreat
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A robust metabolic regulatory system governs nutritional adaptability of Drosophila species2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 佳織
    • 学会等名
      第3回 京都生体質量分析研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systemic TGF-b/Activin signaling underlies distinct dietary responses between generalist and specialist species2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 17th International Joint Mini-Symposium on Molecular and Cell Biology among Kyoto University, National Taiwan University, and the University of Tsukuba
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interspecies comparative approach uncovers an adaptive system to various nutritional environments2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 13th Japanese Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential TGFβ/Activin signaling activity underlies distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist Drosophila species2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 16th International Student Seminar (Kyoto University)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deciphering regulatory mechanisms of distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      CDB Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deciphering distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species by comparative multi-omics approaches2017

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 15th International Student Seminar in Kyoto University
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 被食者・捕食者双方の遺伝学を用いた個体成長を支える栄養基盤の追究2017

    • 著者名/発表者名
      服部佑佳子
    • 学会等名
      第4回発生における代謝を考える会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養バランス変化に応じて成長する機構の解明に向けた種間比較解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織
    • 学会等名
      第4回発生における代謝を考える会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deciphering distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species by comparative multi-omics approaches2017

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference (APDRC4)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 栄養バランス変化への適応機構の解明に向けた比較マルチオミクス解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織
    • 学会等名
      日本遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養バランス変化への適応機構の解明に向けた比較マルチオミクス解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織
    • 学会等名
      平成 29 年度生命科学研究科リトリート
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Deciphering regulatory mechanisms of distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species2017

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 25th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The molecular basis of distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species, 栄養バランス変化に適応し成長する分子機構の解明に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A prey-predator interspecies genetic approach to understanding the nutrient basis of budding yeast driving Drosophila larval development, 被食者・捕食者双方の遺伝学を用いた個体成長を支える栄養基盤の追究2016

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Takahashi
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 栄養バランス変化に応じて発生する機構の解明に向けた種間比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織
    • 学会等名
      平成 28 年度生命科学研究科リトリート
    • 発表場所
      滋賀県大津市・同志社大学びわこリトリートセンター
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Deciphering distinct dietary responses governing growth among Drosophila species by comparative multi-omics approaches2016

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      HiHA第7回Workshop
    • 発表場所
      広島大学先端科学総合研究棟
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An unbiased approach to understanding the nutrient basis of budding yeast driving Drosophila larval development2016

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Takahashi
    • 学会等名
      HiHA第7回Workshop
    • 発表場所
      広島大学先端科学総合研究棟
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The molecular basis of distinct responses to nutrient balances between Drosophila generalist and specialist species2016

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 学会等名
      The 12th Japanese Drosophila Research Conference(JDRC12)
    • 発表場所
      Rikkyo University(Tokyo)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Deciphering distinct dietary responses governing growth among Drosophila species by comparative multi-omics approaches2016

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      The 12th Japanese Drosophila Research Conference(JDRC12)
    • 発表場所
      Rikkyo University(Tokyo)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An unbiased approach to understanding the nutrient basis of budding yeast driving Drosophila larval development2016

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Takahashi
    • 学会等名
      The 12th Japanese Drosophila Research Conference(JDRC12)
    • 発表場所
      Rikkyo University(Tokyo)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 栄養バランス変化に適応して成長する生体システムの解明に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      服部佑佳子
    • 学会等名
      第88回遺伝学会
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部三島校舎(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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