| 研究課題/領域番号 |
17K15155
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
動物生理・行動
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 (2018-2019)
東北大学 (2017) |
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研究代表者 |
原 佑介 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 (20749064)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 休眠 / 環境適応 / ショウジョウバエ / 脳 / 神経生理 / インスリン / 味覚受容体 / K2Pチャネル / 温度 / 卵黄 / 蛍光標識タンパク質 / 単一細胞解析 / 電気生理 / 生理学 / 神経科学 |
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| 研究成果の概要 |
脳内インスリン産生細胞（IPC）はショウジョウバエの生殖休眠制御中枢である。この細胞の生理学的な機能解析を行った結果、休眠誘導条件で飼育した成虫雌のIPCは低温に応答しないが、非休眠誘導条件で飼育した成虫雌のIPCは著明な低温応答性を獲得することを明らかにした。また、この低温応答を担う分子として特定の味覚受容体とK2Pチャネルを同定した。さらに、IPC内のインスリン遺伝子の発現も飼育条件により大きく変動することを明らかにした。これらの結果から、IPCは環境条件に依存してその膜特性とインスリン遺伝子の発現を巧みに変化させることにより、休眠制御中枢としての役割を担っているものと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
休眠は生物が進化させた普遍的な季節適応戦略の一つであるが、その体内機構はほとんどが謎に包まれていた。今回の研究成果により、休眠を司るIPCの遺伝子発現や膜特性が環境に応じて柔軟に変化する事が明らかとなり、生物の環境適応を担う細胞機構の実像が見えてきた。IPCは膵β細胞と機能的に相同な細胞と位置付けられている。したがって、膵β細胞においても同様な未知の機能が隠されている可能性も考えられ、我々ヒトを含む多様な生物の環境適応のしくみや、人工的なストレス耐性賦与技術の開発を考える上で本研究の成果は重要な知見となり得る。
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