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栄養バランス変化への適応能力を支える全身性シグナリングの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15039
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ゲノム生物学
研究機関京都大学

研究代表者

服部 佑佳子  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50646768)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード栄養 / 適応 / 成長 / 代謝 / マルチオミクス / 全身性シグナリング / 栄養バランス / 種間比較オミクス / 種間比較オミックス
研究成果の概要

動物には様々な物を食べる広食性種と、特定の物のみを食べる狭食性種が存在します。私たちヒトを含む広食性種が、どのようにして多様な食物に適応しているかについては不明な点が多く残されています。そこで、食性が異なるショウジョウバエの近縁5種に着目し、遺伝子発現及び代謝産物の網羅的解析によって、異なる栄養バランス(タンパク質と炭水化物の比率)への適応能力と生体応答を比較しました。その結果、広食性種は、餌の炭水化物の比率に応じて遺伝子発現や代謝を制御する機構の働きにより異なる栄養バランスに柔軟に適応できるのに対し、狭食性種ではこのような機構が機能せず、高炭水化物条件下で成長できないことを見出しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、遺伝的に近縁ながら食性の異なる広食性種と狭食性種の間で、炭水化物応答制御機構の働きや異なる栄養バランスへの適応能力が違うことを明らかにしました。私たちヒトにおいても、肥満や糖尿病などの罹りやすさが人種や個体間で異なることが知られています。また、本研究で用いたショウジョウバエとヒトとの間では、組織やホルモンなどの制御因子の多くが共通しています。今後、本研究での成果や種間比較解析のアプローチを応用することで、個体間、そしてショウジョウバエ以外の生物種間においても、栄養やその他の環境因子に対する適応や生体応答の違いを生み出すメカニズムの研究が広く進むことが期待されます。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 18件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 種間の栄養環境への適応能力の差を生む炭水化物応答機構2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳織,上村 匡,服部佑佳子
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 38 ページ: 471-474

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] DeTerm: Software for automatic detection of neuronal dendritic branch terminals via an artificial neural network.2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka†, Henrik Skibbe†, Yusaku Hayashi, *Tadashi Uemura and *Yukako Hattori
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: Jul;24(7) 号: 7 ページ: 464-472

    • DOI

      10.1111/gtc.12700

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interspecies Comparative Analyses Reveal Distinct Carbohydrate-Responsive Systems among Drosophila Species.2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura, Yukako Hattori
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 28(10) 号: 10 ページ: 2594-2607

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.08.030

    • NAID

      120006716587

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated yeasts and bacteria for larval growth2020

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure, Yuuki Takahashi, Masayoshi Watada, Toshihiko Katoh, Aina Gotoh, Takane Katayama, Tadashi Uemura and Yukako Hattori
    • 学会等名
      Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society (KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and impacts on physiological functions2020

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka, Henrik Skibbe, Yusaku Hayashi, Koun Onodera, Ayumi Mure, Yuuki Takahash, Tadao Usui, Yukako Hattori, and Tadashi Uemura
    • 学会等名
      Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society (KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species2020

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura, Yukako Hattori
    • 学会等名
      Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society (KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 成長期の栄養履歴の違いがどのようにして寿命の差を生むか2020

    • 著者名/発表者名
      水谷 祥子、古谷 寛治、高橋 優喜、牟禮 あゆみ、服部 佑佳子、上村 匡
    • 学会等名
      Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society (KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species2020

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura, Yukako Hattori
    • 学会等名
      EMBO | EMBL Symposium "The Organism and its Environment"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and adaptive roles.2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka, Henrik Skibbe, Yusaku Hayashi, Koun Onodera, Ayumi Mure, Yuuki Takahashi, Tadao Usui, Yukako Hattori, and Tadashi Uemura
    • 学会等名
      the 52nd annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体成長を支える共生微生物の栄養基盤解明に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      服部佑佳子
    • 学会等名
      第21回生命科学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated microbes for larval growth2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure, Yuuki Takahashi, Masayoshi Watada, Toshihiko Katoh, Aina Gotoh, Takane Katayama, Tadashi Uemura, and Yukako Hattori
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and impacts on physiological functions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka, Henrik Skibbe, Yusaku Hayashi, Koun Onodera, Ayumi Mure, Yuuki Takahashi, Tadao Usui, Yukako Hattori, and Tadashi Uemura
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe, Yukako Hattori, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体成長を支えるショウジョウバエ共生酵母・共生細菌の栄養基盤の解析2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure, Yuuki Takahashi, Masayoshi Watada, Toshihiko Katoh, Aina Gotoh, Takane Katayama, Tadashi Uemura, and Yukako Hattori
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 感覚神経細胞における栄養応答の分子機構と個体生理機能に果たす役割の追究2019

    • 著者名/発表者名
      金岡 泰哲、Henrik Skibbe、林 優作、小野寺 孝興、牟禮 あゆみ、高橋 優喜、碓井 理夫、服部 佑佳子、上村 匡
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成長期の栄養履歴の違いがどのようにして寿命の差を生むか2019

    • 著者名/発表者名
      水谷 祥子、古谷 寛治、高橋 優喜、牟禮 あゆみ、服部 佑佳子、上村 匡
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and adaptive roles2019

    • 著者名/発表者名
      金岡 泰哲
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated microbes for larval growth2019

    • 著者名/発表者名
      牟禮 あゆみ
    • 学会等名
      The 17th International Student Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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9回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Systemic TGFβ/Activin signaling underlies distinct dietary responses between generalist and specialist species2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺 佳織
    • 学会等名
      The 17th International Joint Mini-Symposium on Molecular and Cell Biology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエの成長を支える共生微生物の栄養バランス基盤の解析2018

    • 著者名/発表者名
      服部佑佳子
    • 学会等名
      先進ゲノム支援 拡大班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Systemic TGFβ/Activin signaling governs adaptive metabolic responses to nutrient balances of Drosophila species2018

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      CDB Symposium 2018 “Dynamic Homeostasis: from Development to Aging”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systemic TGFβ/Activin signaling governs adaptive metabolic responses to nutrient balances of Drosophila species2018

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      京都生体質量分析研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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, Yukako Hattori, Yuuki Takahashi, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      the 16th International Student Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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, Yukako Hattori, Yuuki Takahashi, Yasutetsu Kanaoka, Shoko Mizutani, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      CDB Symposium 2018 “Dynamic Homeostasis: from Development to Aging”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systemic signaling for distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist species2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 学会等名
      MRC LMS/Kyoto University SPIRITS Program Workshop, MRC London Institute of Medical Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Systemic signaling for distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist species2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      the 25th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Yukako Hattori2017

    • 著者名/発表者名
      Systemic signaling for adaptation to nutrient balances in animal growth
    • 学会等名
      Cell Biology, Developmental Biology, and Systems Biology Course Retreat
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養バランス変化への適応能力を支える全身性シグナリング2017

    • 著者名/発表者名
      服部 佑佳子
    • 学会等名
      第19回生命科学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The molecular basis of distinct responses to nutrient balances between generalist and specialist species.2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 学会等名
      日本発生生物学会第50回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 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, Yukako Hattori, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Yasutetsu Kanaoka, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      the 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The molecular basis of distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist species2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Yasutetsu Kanaoka, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      European Molecular Biology Laboratory Symposia "Metabolism in Time and Space: Emerging Links to Cellular and Developmental Programs"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The molecular basis of distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist species2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Yasutetsu Kanaoka, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      The 3rd International Insect Hormone Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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, Yukako Hattori, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Yasutetsu Kanaoka, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      the 25th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体成長において栄養バランス変化への適応を支える全身性シグナル経路2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori, Kaori Watanabe, Yuuki Takahashi, Yuki Furumizo, Yasutetsu Kanaoka, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masayoshi Watada, Tadashi Uemura
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 栄養に柔軟に適応し成長するシステムの解明 -種間の適応能力の差を生む炭水化物応答機構-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2019/190904_1.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Why fruit flies eat practically anything

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/en/research/research_results/2019/190904_1.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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