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匂い感覚能の個性を生み出す分子基盤解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K20378
補助金の研究課題番号 18H05369 (2018-2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2018-2019)
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

千原 崇裕  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (00431891)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード嗅覚 / 神経 / ショウジョウバエ / 個性 / 遺伝
研究開始時の研究の概要

本研究では、嗅覚に関連する分子、ニューロン、神経回路、そして個体行動について解析することで、「鼻が利くとは?」 という疑問に対する実験的な回答の取得を目指す。ショウジョウバエを用いた一個体ごとの嗅覚行動パターン測定、行動結果に基づいた個体選別と系統化、そしてそれぞれの個体における遺伝子発現と嗅覚神経回路の詳細な解析を行う。これら実験で得られる結果の相関関係・因果関係を調べることで「同じ遺伝子型をもっていても、匂いに対する感受性が違うのは何故か」、そのメカニズムに迫る。

研究成果の概要

同じ動物種内であっても個体ごとに嗅覚の敏感さに違いがあることが知られている。本研究では、個体ごとの嗅覚感度を規定するメカニズムを明らかにすることを目指した。ショウジョウバエの行動実験・遺伝子発現解析を行った結果、飢餓レベルによって変動する「sNPFR(sNPF神経ペプチドの受容体)遺伝子」が個体ごとに変動し、嗅覚感度を調節していることを見出した。この事実は、同じ遺伝的背景を持っていても、個体ごとの僅かな飢餓レベル(いつ、どれくらいの量の食餌をとったか)によって、嗅覚感度が大きく変動することを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私達は味覚、嗅覚、満腹レベルがそれぞれ関連しあっていることを経験的に知っている。今回、本研究では、僅かな飢餓レベルによって嗅覚感度が変化することを明らかにした。これに関わる分子として、sNPFRという神経ペプチド受容体の関わりも見出している。今回のショウジョウバエにおける知見は、我々ヒトを含めた哺乳類でも同様の仕組みで「飢餓レベルと嗅覚感度」の間の調節が行われている可能性を示唆している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Dronc-independent basal executioner caspase activity sustains Drosophila imaginal tissue growth2019

    • 著者名/発表者名
      Shinoda N, Hanawa N, Chihara T, Koto A, Miura M
    • 雑誌名

      PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA

      巻: 116 号: 41 ページ: 20539-20544

    • DOI

      10.1073/pnas.1904647116

    • 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
  • [雑誌論文] Nanopore Formation in the Cuticle of an Insect Olfactory Sensillum2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Ando, Sayaka Sekine, Sachi Inagaki, Kazuyo Misaki , Laurent Badel, Hiroyuki Moriya, Mustafa M. Sami, Yuki Itakura, Takahiro Chihara, Hokto Kazama , Shigenobu Yonemura, Shigeo Hayashi
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 29 号: 9 ページ: 1512-1520

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.03.043

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 個体生理状態がショウジョウバエ嗅覚ニューロンの感度や細胞死を規定する2020

    • 著者名/発表者名
      千原 崇裕
    • 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

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2024-03-26  

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