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被食者―捕食者相互作用を利用した個体成長を支える栄養バランス基盤の構成的理解

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関京都大学

研究代表者

上村 匡  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80213396)

研究分担者 古谷 寛治  京都大学, 生命科学研究科, 講師 (90455204)
研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード栄養 / 成長 / 生物間相互作用 / マルチオミクス / 共生微生物叢 / ショウジョウバエ / 酵母 / 共生微生物 / オミックス / 共生細菌 / 共生真菌
研究成果の概要

生物を取り巻く環境要因の中でも栄養、特に栄養成分のバランス(栄養バランス)が個体の成長や器官形成に果たす役割については、不明な点が多い。この課題を克服するために、被食者と捕食者との生物間相互作用に着目し、捕食者としてショウジョウバエの幼虫を、被食者としては幼虫がエサとする微生物を研究対象とした。出芽酵母一遺伝子ノックアウト株のコレクションや自然界において幼虫と共生する微生物叢の中から、摂食した幼虫の蛹化が顕著に遅れる、あるいは全く蛹化できない出芽酵母株や微生物種を得た。マルチオミクス解析により、幼虫の成長に影響を与える栄養成分と、摂食した幼虫の応答を捉えつつある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

幼い個体が栄養を摂取して健康な成体となり、次世代を残すことは、ヒトを含む全ての動物種の存続にとって必須の道のりである。多種類の栄養成分の量の組み合わせは無限にあり、成長や病態に与える因果関係を体系的に調べるのは容易ではない。ショウジョウバエは、ヒトまで保存された遺伝子機能や臓器間ネットワークを持ち、栄養依存的な生理機能調節における普遍的なメカニズムの理解にも大きく貢献している。本研究で新たに明らかにされる栄養成分とそれに対する応答機構が、ヒトの栄養への適応機構の理解につながることが期待できる。

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

    (45件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 10件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] モデル生物と非モデル生物との対比で迫る栄養環境への適応機構2021

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

      生化学

      巻: 93 号: 1 ページ: 67-76

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2021.930067

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2021-02-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Divergence of Drosophila species: longevity and reproduction under different nutrient balances2020

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Watada, Yusaku Hayashi, Kaori Watanabe, Shoko Mizutani, Ayumi Mure, Yukako Hattori, Tadashi Uemura
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 号: 9 ページ: 626-636

    • DOI

      10.1111/gtc.12798

    • 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] 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: 2月号 ページ: 471-474

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic interplays between DNA demethylation and histone methylation for protecting oncogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Furuya Kanji、Ikura Masae、Ikura Tsuyoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 165 号: 4 ページ: 297-299

    • DOI

      10.1093/jb/mvy124

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Ras1-Cdc42 pathway is involved in hyphal development of Schizosaccharomyces japonicus2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Shingo、Furuya Kanji、Niki Hironori
    • 雑誌名

      FEMS Yeast Research

      巻: 18 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1093/femsyr/foy031

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Impacts of nutrition histories in juvenile stages on growth and later life events2021

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Uemura
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology “Metabolic Decisions in Development and Disease”
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] モデル動物と非モデル動物との対比による栄養バランスへの適応機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 学会等名
      新適塾「脳はおもしろい」第30回会合(公益財団法人 千里ライフサイエンス振興財団)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissecting long-term effects of the nutritional history in juvenile stages on adult lifespan of Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Shoko Mizutani, Kanji Furuya, Yuuki Takahashi, Ayumi Mure, Yukako Hattori and Tadashi Uemura
    • 学会等名
      The 43th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2020 Online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [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
      The 43th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2020 Online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The nutritional basis of symbiotic yeasts and bacteria for animal 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
      The 43th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2020 Online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 学会等名
      第4回京都生体質量分析研究会シンポジウム(KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and impacts on physiological functions.2020

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka
    • 学会等名
      第4回京都生体質量分析研究会シンポジウム(KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species.2020

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      第4回京都生体質量分析研究会シンポジウム(KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
    • 学会等名
      Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society(KBMSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species.2020

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      EMBO | EMBL Symposium "The Organism and its Environment"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
    • 学会等名
      the 52nd annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
      京都大学第21回生命科学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated microbes for larval growth.2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interspecies comparative analyses reveal distinct carbohydrate-responsive systems among Drosophila species.2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Watanabe
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutrient-dependent responses of somatosensory neurons in Drosophila larvae: their underlying mechanisms and impacts on physiological functions.2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutetsu Kanaoka
    • 学会等名
      26th European Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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
      牟禮 あゆみ
    • 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
  • [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
    • 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
  • [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
    • 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
  • [学会発表] 栄養環境が成長期と後期ライフステージに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 学会等名
      シンポジウム「生物は加齢とともにどのように変化するのか: 最先端研究から見えてきたもの」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nutri-developmental biology: nutritional adaptability and adipose tissue remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 学会等名
      FAOPS 2019 Symposium "Inter-tissue communications underlying metabolic and feeding control in living body"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated microbes for larval growth.2019

    • 著者名/発表者名
      牟禮 あゆみ
    • 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 growth.2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure
    • 学会等名
      the 17th International Student Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファジー機構から見たがん細胞のゲノムDNA損傷ストレス抵抗性獲得戦略2018

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジー機構から見たがん細胞のゲノムDNA損傷ストレス抵抗性獲得戦略2018

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 頑健な代謝制御システムが支えるショウジョウバエ広食性種の栄養環境への適応2018

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The nutritional basis of Drosophila associated microbes for larval growth.2018

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of microbes in foods of Drosophila melanogaster in the wild as nutrient sources.2018

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Mure
    • 学会等名
      13th Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 個体の成長と成熟を司る栄養応答システムの解明新学術創成研究機構2018

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 学会等名
      革新的統合バイオ研究コア 栄養・代謝研究ワークショップ「生体トランジスタシスを司る栄養応答システムの動作基盤」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A predator (fly)-prey (yeast) interspecies genetic approach to understanding balanced diets for animal growth.2018

    • 著者名/発表者名
      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
  • [学会発表] Systemic TGFβ/Activin signaling governs adaptive metabolic responses to nutrient balances of Drosophila species.2018

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 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
  • [学会発表] A prey (yeast)-predator (fly) interspecies genetic approach to understanding balanced diets for animal growth.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Takahashi
    • 学会等名
      the 25th European Drosophila Research Conference 2017
    • 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 species.2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 学会等名
      the 25th European Drosophila Research Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A prey (yeast)-predator (fly) interspecies genetic approach to understanding balanced diets for animal growth.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Takahashi
    • 学会等名
      MRC LMS/Kyoto University SPIRITS Program Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Systemic signaling for distinct adaptive responses to nutrient balances between generalist and specialist species.2017

    • 著者名/発表者名
      Yukako Hattori
    • 学会等名
      MRC LMS/Kyoto University SPIRITS Program Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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 Systemic signaling for adaptation to nutrient balances in animal growth.2017

    • 著者名/発表者名
      上村 匡
    • 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
    • 国際学会
  • [学会発表] 捕食者(ショウジョウバエ)・被食者(酵母)双方の遺伝学を用いた個体成長を支える栄養バランスの追究2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋 優喜
    • 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
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科 多細胞体構築学講座 上村研究室

    • URL

      http://www.cellpattern.lif.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cellpattern.lif.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-12-28  

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