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線虫の性的成熟に伴う感覚情報処理回路の変化とその分子的制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07503
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 遺伝・染色体動態
研究機関九州大学

研究代表者

藤原 学  九州大学, 理学研究院, 准教授 (70359933)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード線虫 / 匂い / 性的成熟 / 神経回路 / グアニル酸シクラーゼ / 行動可塑性 / 化学走性 / カルシウムイメージング / シングルセルRNAseq / C. elegans / シングルRNAseq / 嗅覚回路 / 生殖細胞 / イメージング解析 / ギャップ結合 / イメージング / 走性行動
研究成果の概要

線虫 C. elegansでは、大人になる過程で体内で生殖細胞が増殖することによって、餌の匂いへ寄っていく能力(走性)が高まります。これまでに、嗅覚神経の下流のAIB神経が、生殖細胞の増殖に伴って匂い応答性を変化させることで行動変化を制御していることが分かっていました。今回、グアニル酸シクラーゼGCY-28という分子がAIB神経の応答性の変化に関わっていることが明らかになりました。GCY-28はAIA神経というAIB神経と結合する別の神経で働いていました。その他に、ASI神経というフェロモンなどを感覚する神経もAIB神経の応答性の変化に関わっていることを明らかにしました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、動物の行動が体内状況(internal state)でどのように変化するのか、またどのような仕組みでそれが制御されているのかを明らかにするものです。生殖細胞の増殖、つまり性的な成熟が起きたときに、動物は次世代の繁栄のためにこれまでとは違う行動パターンをとると考えられ、この変化は生物の生存戦略として重要なものだと思われます。そのような行動変化を生じさせる神経回路の仕組みを調べることで、行動を成長や環境に合わせて適切にコントロールする神経系の仕組みを明らかにできると考えています。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 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

    (12件)

すべて 2022 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Behavioral Forgetting of Olfactory Learning Is Mediated by Interneuron-Regulated Network Plasticity in <i>Caenorhabditis elegans</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Teo Jamine Hooi-Min、Kurokawa Itsuki、Onishi Yuuki、Sato Noriko、Kitazono Tomohiro、Tokunaga Terumasa、Fujiwara Manabi、Ishihara Takeshi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 9 号: 4 ページ: 0084-0084

    • DOI

      10.1523/eneuro.0084-22.2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] EGL‐4/PKG regulates the role of an interneuron in a chemotaxis circuit of C. elegans through mediating integration of sensory signals2021

    • 著者名/発表者名
      Hino Takahiro、Hirai Shota、Ishihara Takeshi、Fujiwara Manabi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 号: 6 ページ: 411-425

    • DOI

      10.1111/gtc.12849

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Environmental responsiveness of tubulin glutamylation in sensory cilia is regulated by the p38 MAPK pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tsutsumi K, Konno A, Ikegami K, Hameed S, Kaneko T, Kaplan OI, Teramoto T, Fujiwara M, Ishihara T, Blacque OE, Setou M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 8392-8392

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26694-w

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple Signaling Pathways Coordinately Regulate Forgetting of Olfactory Adaptation through Control of Sensory Responses in Caenorhabditis elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Kitazono T, Hara-Kuge S, Matsuda O, Inoue A, Fujiwara M, Ishihara T
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 37(42) 号: 42 ページ: 10240-10251

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0031-17.2017

    • 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
  • [学会発表] Multiple task processing in a simple brain of C. elegans2021

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Guanylyl cyclase GCY-28 and ASI sensory neurons regulate the germline-dependent chemotaxis2019

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara
    • 学会等名
      Intenational C.elegans Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Optogenetic analysis of food and pheromone sensing circuit2019

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara
    • 学会等名
      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
  • [学会発表] Gonadal maturation changes chemotaxis behavior and neural processing in the olfactory circuit through the function of a guanylyl cyclase, GCY-28 in C. elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara, Hiroshi Wada, Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      The 8th Asia Pacific C. elegans Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳と体、体と脳2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 学
    • 学会等名
      線虫研究の未来を創る会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Gonadal maturation changes chemotaxis to a food-associated odorant and neural processing in C. elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara, Hiroshi Wada, Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Gonadal maturation changes chemotaxis behavior and neural processing in the olfactory circuit of C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Gonadal maturation changes chemotaxis behavior and neural processing in the olfactory circuit of C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Manabi Fujiwara
    • 学会等名
      International C. elegans meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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