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転写因子の性特異的な切断によるショウジョウバエ脳神経系の性分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07040
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 神経生理学・神経科学一般
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構 (2018-2020)
東北大学 (2017)

研究代表者

佐藤 耕世  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究員 (40451611)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードショウジョウバエ / 性行動 / 脳 / 性差 / fruitless / タンパク質分解 / ユビキチン / プロテアソーム / 神経 / 転写因子 / Fruitless / Immunoglobulin-likeドメイン / 神経科学 / 脳・神経 / 発生・分化 / 行動学 / 昆虫
研究成果の概要

ショウジョウバエの脳神経系に雄特異的に産生される転写因子Fruitless(Fru)は、その存在によってFruを発現するニューロンの一群を雄性化し、それによって雄の性行動様式を作り出す。Fruの転写コファクターとして特定したLolaは、Fruを持たない雌の脳神経系においては部分的なタンパク質分解を受け、サイズの小さい推定転写因子Lola29Fを雌だけに産生する。Lola29Fは雌の性的受容性を制御するSex peptide受容ニューロンに発現しており、性的受容性を正に制御する役割を持つことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世代交代において雄に比べて多くの投資を行う雌では、配偶者を選ぶ際に雄よりもはるかに複雑な情報処理がなされるものと推察されるが、その仕組みはほとんど解明されていない。チャールズ・ダーウィンは、雄がもつ派手な模様や特殊な求愛の様式が雌による選り好みによって進化するという説(性淘汰説)を提唱した。雌による選り好みの神経機構が解明されれば、性淘汰の具体的な仕組みを神経科学の言葉で説明可能になるものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] teiresias, a Fruitless target gene encoding an immunoglobulin-superfamily transmembrane protein, is required for neuronal feminization in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Ito Hiroki、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01327-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contact-Chemosensory Evolution Underlying Reproductive Isolation in Drosophila Species2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 14

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2020.597428

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Behavioral Evolution of Drosophila: Unraveling the Circuit Basis2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Tanaka Ryoya、Ishikawa Yuki、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 11 号: 2 ページ: 157-157

    • DOI

      10.3390/genes11020157

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calmodulin-binding transcription factor shapes the male courtship song in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Ahsan Md. Tanveer、Ote Manabu、Koganezawa Masayuki、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 号: 7 ページ: e1008309-e1008309

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008309

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The mode of action of Fruitless: Is it an easy matter to switch the sex?2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Genes, Brain and Behavior

      巻: 19 号: 2

    • DOI

      10.1111/gbb.12606

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sex Mysteries of the Fly Courtship Master Regulator Fruitless2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Kosei、Goto Junpei、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 13 ページ: 245-245

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2019.00245

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial proteasomal degradation of Lola triggers the male-to-female switch of a dimorphic courtship circuit.2019

    • 著者名/発表者名
      Kosei Sato, Hiroki Ito, Atsushi Yokoyama, Gakuta Toba and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 166-166

    • DOI

      10.1038/s41467-018-08146-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ecdysone signaling regulates specification of neurons with a male-specific neurite in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Binglong Zhang, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 7 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1242/bio.029744

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The core-promoter factor TRF2 mediates a Fruitless action to masculinize neurobehavioral traits in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Zahid Sadek Chowdhury, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 1480 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01623-z

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optogenetic Activation of the fruitless-Labeled Circuitry in Drosophila subobscura Males Induces Mating Motor Acts.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Tanaka, Tomohiro Higuchi, Soh Kohatsu, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 37 号: 48 ページ: 11662-11674

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1943-17.2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 免疫グロブリン様ドメインを持つ推定膜タンパク質Teiresiasによるショウジョウバエ脳神経系の性差形成2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, 山元大輔
    • 学会等名
      新学術領域研究「スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御」第5回領域会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 免疫グロブリンスーパーファミリーに属する新規の推定膜タンパク質 Teiresias によるショウジョウバエ脳神経系の性差形成2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, 伊藤弘樹, 山元大輔
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ中枢ニューロンからのPatch-seq解析手法の技術習得2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, 山元大輔
    • 学会等名
      新学術領域研究「多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解」第5回領域会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの性決定遺伝子から迫る配偶行動の種特異性を生みだす神経機構.2020

    • 著者名/発表者名
      田中良弥, 樋口智大, 古波津創, 佐藤耕世, 粟崎健, 山元大輔.
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 求愛歌のテンポを規定するカルモジュリン結合型転写因子Camtaの解析.2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, Ahsan MT, 大手学, 小金澤雅之, 山元大輔.
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The neural mechanism underlying species-specific courtship behavior in Drosophila subobscura.2019

    • 著者名/発表者名
      田中良弥, 樋口智大, 古波津創, 佐藤耕世, 粟崎健, 山元大輔.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Camta, the Calmodulin-binding transcription factor, shapes the male courtship song in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato K., Ahsan MT., Ote M., Koganezawa M. and Yamamoto D.
    • 学会等名
      CSHL Meeting on Neurobiology of Drosophila
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A molecular and neuronal basis of social experience that affects male courtship propensity in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, 山元大輔.
    • 学会等名
      新学術領域研究「スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御」第4回領域会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Calmodulin-binding transcription factor shapes the male courtship song.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato K. and Yamamoto D.
    • 学会等名
      新学術領域研究「スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御」第4回領域会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The molecular and cellular mechanisms of innate behavior.2018

    • 著者名/発表者名
      Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      The 3rd IDE research meeting.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ脳神経系の雄化因子Fruitlessがもつ転写調節以外の機能2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕世, 山元大輔
    • 学会等名
      日本動物学会岡山県例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 国立研究開発法人情報通信研究機構・未来ICT研究所・行動神経生物学プロジェクト

    • URL

      https://www2.nict.go.jp/frontier/evoneuro/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Kosei Sato Web Page

    • URL

      https://sites.google.com/site/koseisato777/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/koseisato777/welcome

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www2.nict.go.jp/frontier/evoneuro/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 山元研究室|情報通信研究機構 未来ICT研究所 行動神経生物学プロジェクト

    • URL

      http://www2.nict.go.jp/frontier/evoneuro/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] Kosei Sato (Google Sites)

    • URL

      https://sites.google.com/site/koseisato777/welcome

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Kosei Sato Web Page

    • URL

      https://sites.google.com/site/koseisato777/top-page

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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