ショウジョウバエの睡眠行動の分子遺伝学的研究

• 研究課題/領域番号: 21370003
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷村 禎一 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (20142010)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2010年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2009年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: ショウジョウバエ / 睡眠 / アデノシン受容体 / 行動解析 / サーカディアンリズム / ウルトラディアンリズム / 時計突然変異体 / ショウジョウバェ

研究概要

現代人にとって、睡眠障害、快適な眠りの確保が切実な社会的問題ともなっており、睡眠の研究が注目されている。生物はなぜ睡眠を必要とするのかに対する最終的な解答は得られておらず、睡眠の分子機構の全容も明らかではない。ショウジョウバエにも哺乳動物の睡眠と共通点を持った現象があることが近年報告されており、遺伝的なアプローチから睡眠を研究するためのモデル生物となりうる。本研究では、昼夜間の1匹のショウジョウバエの行動を詳細に解析するために暗視野CCDカメラを用い解析装置をハード、ソフトの両面で開発した。この装置を用いて時計突然変異体の睡眠行動を解析し、pdf時計突然変異体系統のハエの歩行活動リズムが非常に顕著なウルトラディアンリズムを示すことを見つけた。さらに、カフェインの覚醒作用に関わる神経機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Taste preference for amino acids is dependent on internal nutritional state in Drosophila (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshima, N. and Tanimura, T.
  • 雑誌名: J. Exp. Biol. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drosophila evaluates and learns the nutritional value of sugars (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M. and Tanimura, T.
  • 雑誌名: Curr. Biol 巻: 21 ページ: 751-755
  • 査読あり
• [雑誌論文] bHLH-ORANGE family genes regulate the expression of E-box clock genes in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, T. Q., Tanimura, T. and Matsumoto, A
  • 雑誌名: Appl. Entomol. Zool 巻: 46 ページ: 391-397
  • NAID: 40018958900
  • 査読あり
• [雑誌論文] A membrane-bound transporter controls the circadian transcription of clock genes in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, T. Q., Tanimura, T. and Matsumoto, A.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 16 ページ: 1159-1167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel gene, Anorexia, regulating feeding activity via insulin signaling in Drosophila melanogaster (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuda, M. Tsuzuki, S., Matsumoto, H., Oda, O., Tanimura T. and Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 38417-38426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yoshikawa H. A gustatory receptor involved in host-plant recognition for oviposition of the butterfly (2011)
  • 著者名/発表者名: Ozaki K, Ryuda M, Yamada A, Utoguchi A, Ishimoto H, Calas D, Marion-Poll F, Tanimura T.
  • 雑誌名: Papilio xuthus. Nat. commun 巻: 2 ページ: 542-542
  • 査読あり
• [雑誌論文] bHLH-ORANGE family genes regulate the expression of E-box clock genes in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, et al
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 46 号: 3 ページ: 391-397
  • DOI: 10.1007/s13355-011-0052-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel gene, Anorexia, regulating feeding activity via insulin signaling in Drosophila melanogaster (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuda, M., et al
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 286 号: 44 ページ: 38417-38426
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.267344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drosophila evaluates and learns the nutritional value of sugars. (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Tanimura, T.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハエは夢をみるのか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 関裕一
  • 雑誌名: 昆虫と自然 巻: 45 ページ: 4-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハエは夢をみるのか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 関裕一
  • 雑誌名: 昆虫と自然 45 ページ: 4-7
• [雑誌論文] The clock gene cryptochrome of Bactrocera cucurbitae(Diptera : Tephritidae) in strains with different mating times (2009)
  • 著者名/発表者名: Fuchikawa, T., Sanada, S., Nishio, R., Matsumoto, A., Matsuyama, T., Yamagishi, M., Tomioka, K., Tanimura, T. and Miyatake T.
  • 雑誌名: Heredity 巻: 104 ページ: 387-392
  • 査読あり
• [雑誌論文] The clock gene cryptochrome of Bactrocera cucurbitae(Diptera : Tephritieae)in strains with different mating times. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fuchikawa, T., et al.
  • 雑誌名: Heredity 104 ページ: 387-392
  • 査読あり
• [学会発表] E23 controls Drosophila circadian rhythm to modulate the clock gene vrille expression through molting steroid hormone response (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤太
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Meeting
  • 発表場所: アメリカ合衆国
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] 時計遺伝子clockwork orangeはホモダイマーで機能する (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤太一, 谷村禎一, 松本顕
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] ナミアゲハ(Papilio xuthus)ふ節感覚子の産卵刺激物質応答に関する電気生理学的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 龍田勝輔, 谷村禎一, 尾崎克久
  • 学会等名: 日本味と匂学会第44回大会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ショウジョウバエにおける苦味受容の行動生理学的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新里直, 張暁〓, 谷村禎一
  • 学会等名: 日本味と匂学会第44回大会
  • 発表場所: 福岡県北九州
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Nutritional value learning in Drosophila. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanimura, T.
  • 学会等名: Nutritional Homeostasis Workshop
  • 発表場所: ボン、ドイツ共和国
  • 年月日: 2010-05-03
• [学会発表] Ultradian rhythm is revealed by disruption of circadian clock in Drosophila melanogaster (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuuichi Seki and Teiichi Tanimura
  • 学会等名: ESF-EMBO Conference on Functional Neurobiology in Minibrains From Flies to Robots and Back Again
  • 発表場所: Sant Feliu de Guixols, Spain
• [学会発表] キイロショウジョウバエpdf[ 01]突然変異体におけるウルトラディアンリズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 関裕一、谷村禎一
  • 学会等名: 第30回に日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-14