魚類の種分化を引き起こす神経基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 23657149
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 富山大学 (2013); 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター (2012); 愛媛大学 (2011)
• 研究代表者: 川口 将史 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (30513056)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 生殖的隔離 / c-fos / 神経活動履歴 / ヨシノボリ / 行動選択 / 生殖前隔離 / 非モデル動物 / 行動生理学 / 生態学 / 神経解剖学 / 神経回路形成

研究概要

生殖的隔離は種分化を引き起こす重要な素過程の一つであるが、その成立メカニズムは明らかになっていない。生殖的隔離の神経基盤を解明するため、ヨシノボリの雄が同種の雌に求愛、あるいは別種の雌を排他する際に活動する脳領域を、最初期遺伝子c-fosの発現パターンを指標に同定した。その結果、視覚情報の処理過程や全身性の反応を制御する下垂体・視床下部の活動に違いが見られた。このことから、ヨシノボリの雄は雌を視覚刺激で識別しており、視覚情報の一次入力領域である視蓋が行動選択における判断の中枢として働くことが考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Pyrene induces a reduction in midbrain size and abnormal swimming behavior in early-hatched pufferfish larvae (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugahara, Y., Kawaguchi, M., Kurokawa, D., Tosa, Y., Kitamura, S.I., Handoh, I.C., Nakayama, K. and Murakami, Y, Nakayama, K. and Murakami, Y
  • 雑誌名: Mar. Pollut. Bull 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental epigenetic modification regulates stochastic expression of clustered Protocadherin genes, generating single neuron diversity (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, S., Kawaguchi, M., Kobayashi, T., Tarusawa, E., Toyama, T., Okano, M., Oda, M., Nakauchi, H., Yoshimura, Y., Sanbo, M., Hirabayashi, M., Hirayama, T., Hirabayashi, T., and Yagi, T
  • 雑誌名: Neuron 巻: 82 ページ: 94-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pyrene induces a reduction in midbrain size and abnormal swimming behavior in early-hatched pufferfish larvae. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugahara, M. Kawaguchi, D. Kurokawa, Y. Tosa, S.I. Kitamura, I.C. Handoh, K. Nakayama, Y. Murakami
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental epigenetic modification regulates stochastic expression of clustered protocadherin genes, generating single neuron diversity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda S, Kawaguchi M, Kobayashi T, Tarusawa E, Toyama T, Okano M, Oda M, Nakauchi H, Yoshimura Y, Sanbo M, Hirabayashi M, Hirayama T, Hirabayashi T, Yagi T.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 82 号: 1 ページ: 94-108
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2014.02.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of the dorsal ramus of the spinal nerve in the mouse embryo : involvement of Semaphorin 3A in dorsal muscle innervation (2013)
  • 著者名/発表者名: Masuda, T., Taniguchi, M., Sakuma, C., Yamagishi, T., Ueda, S., Kawaguchi, M. and Yaginuma, H
  • 雑誌名: Congenit. Anom. (Kyoto) 巻: 53 ページ: 122-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reptiles : a new model for brain evo-devo research (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomura, T., Kawaguchi, M., Ono, K. and Murakami, Y
  • 雑誌名: J. Exp. Zool. B Mol. Dev. Evol 巻: 320 ページ: 57-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary divergence of trigeminal nerve somatotopy in amniotes (2013)
  • 著者名/発表者名: Rhinn, M., Miyoshi, K., Watanabe, A., Kawaguchi, M., Ito, F., Kuratani, S., Baker, C.V.H., Murakami, Y. and Rijli, F.M
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol 巻: 521 ページ: 1378-1394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the dorsal ramus of the spinal nerve in the mouse embryo: involvement of semaphorin 3A in dorsal muscle innervation. (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Masuda, M. Taniguchi, C. Sakuma, T. Yamagishi, S. Ueda, M. Kawaguchi, H. Yaginuma
  • 雑誌名: Congenital Anomalies (kyoto) 巻: 53 号: 3 ページ: 122-126
  • DOI: 10.1111/cga.12019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary divergence of trigeminal nerve somatotopy in amniotes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Rhinn M, Miyoshi K, Watanabe A, Kawaguchi M, Ito F, Kuratani S, Baker CV, Murakami Y, Rijli FM
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 521 号: 6 ページ: 1378-1394
  • DOI: 10.1002/cne.23236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reptiles: a new model for brain evo-devo research. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomura T*, Kawaguchi M, Ono K, Murakami Y*
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology. Part B, Molecular and Developmental Evolution 巻: 320 号: 2 ページ: 57-73
  • DOI: 10.1002/jez.b.22484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-neuron diversity generated by Protocadherin- βcluster in mouse central and peripheral nervous systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, K., Kaneko, R., Izawa, T., Kawaguchi, M., Kitsukawa, T. and Yagi, T
  • 雑誌名: Front. Mol. Neurosci 巻: 5 ページ: 90-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nervous system disruption and concomitant behavioral abnormality in early hatched pufferefish larvae exposed to heavy oil (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, M., Sugahara, Y., Watanabe, T., Irie, K., Ishida, M., Kurokawa, D., Kitamura, S.I., Takata, H., Handoh, I.C., Nakayama, K. and Murakami, Y
  • 雑誌名: Environ. Sci. Pollut. Res 巻: 19 ページ: 2488-2497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nervous system disruption and concomitant behavioral abnormality in early-hatched pufferfish larvae exposed to heavy oil (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahumi Kawaguchi, Yuki Sugahara, Tomoe Watanabe, Kouta Irie, Minoru Ishida, Daisuke Kurokawa, Shin-Ichi Kitamura, Itsuki C. Handoh, Kei Nakayama, Yasunori Murakami.
  • 雑誌名: Enviromental Science and Pollution Research 巻: (in press) 号: 7 ページ: 2488-2497
  • DOI: 10.1007/s11356-012-0833-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-neuron diversity generated by Protocadherin-β cluster in mouse central and peripheral nervous systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano K
  • 雑誌名: Front. Mol. Neurosci. 巻: 5 ページ: 90-90
  • DOI: 10.3389/fnmol.2012.00090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disruption of Sema3A expression causes abnormal neural projection in heavy oil exposed Japanese flounder larvae (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, M., Song, J.Y., Irie, K., Murakami, Y., Nakayama, K. and Kitamura, S.I
  • 雑誌名: Mar. Pollut. Bull 巻: 63 ページ: 356-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of heavy oil on the development of the nervous system of floating and sinking teleost eggs (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, M., Irie, K., Mizuno, K., Song, J.Y., Nakayama, K., Kitamura, S.I. and Murakami, Y
  • 雑誌名: Mar. Pollut. Bull 巻: 63 ページ: 297-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of heavy oil on the development of the nervous system of floating and sinking teleost eggs. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouta Irie*, Masahumi Kawaguchi*, Kaori Mizuno, Jun-Young Song, Kei Nakayama, Shin- Ichi Kitamura, Yasunori Murakami
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 63 号: 5-12 ページ: 297-302
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2011.04.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disruption of Sema3A expression causes abnormal neural projection in heavy oil exposed Japanese flounder larvae. (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahumi Kawaguchi*, Jun-Young Song*, Kouta Irie, Yasunori Murakami, Kei Nakayama, Shin-Ichi Kitamura
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 63 号: 5-12 ページ: 356-361
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2011.01.022
  • 査読あり
• [学会発表] 求愛と拒絶の神経回路~ヨシノボリの生殖前隔離を制御する神経基盤~ (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 新潟大学 生物学講会~生物学を職業にするという事~
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] ヨシノボリ属の求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 東京大学 第211回臨時生物科学セミナー
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] セマフォリン/プレキシン シグナルは扁桃体と分界条床核との接続を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 須藤 文和, 川口 将史, 大隅 典子, 一戸 紀孝
  • 学会等名: 第47回日本発生生物学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ヨシノボリ属の求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 日本行動神経内分泌研究会
  • 発表場所: 秩父
  • 招待講演
• [学会発表] 求愛と拒絶の神経回路～ヨシノボリの生殖前隔離を制御する神経基盤～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 新潟大学セミナー
  • 発表場所: 新潟大学 理学部 生物学科
  • 招待講演
• [学会発表] ヨシノボリ属の求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 東京大学セミナー
  • 発表場所: 東京大学 理学部 生物学科
  • 招待講演
• [学会発表] ヨシノボリ属の求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 柴田 淳也, 川西 亮太, 曽我部 篤, 大森 浩二, 一條 裕之, 松本浩司, 村上 安則
  • 学会等名: 第84回 日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] アフリカツメガエルの神経回路形成におけるSlit2 とRobo2 の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塚野 清人, 深川 真惟, 川口 将史, 鈴木 賢一, 新居 由佳子, 高田 裕美, 村上 安則
  • 学会等名: 第84回日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Dnmt3b 依存的なDNA メチル化は単一神経細胞におけるクラスター型プロトカドヘリン遺伝子群の確率的発現と樹状突起の自己忌避を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田 峻輔, 川口 将史, 小林 俊寛, 足澤 悦子, 遠山 知子, 岡野 正樹, 小田昌朗, 中内 啓光, 吉村 由美子, 三宝誠, 平林 真澄, 平山 晃斉, 平林 敬浩, 八木 健
  • 学会等名: 第36回日本神経科学会
  • 発表場所: 京都国際会議場
• [学会発表] Dnmt3b依存的なDNAメチル化は単一神経細胞におけるクラスター型プロトカドヘリン遺伝子群の確率的発現と樹状突起の自己忌避を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田 峻輔, 川口 将史, 小林 俊寛, 足澤 悦子, 遠山 知子, 岡野 正樹, 小田 昌朗, 中内 啓光, 吉村 由美子, 三宝 誠, 平林 真澄, 平山 晃斉, 平林 敬浩, 八木 健
  • 学会等名: 第36回日本神経科学学会
  • 発表場所: 京都国際会議場
• [学会発表] ヨシノボリ属の求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 柴田 淳也, 川西 亮太, 曽我部 篤, 大森 浩二, 一條 裕之, 松本 浩司, 村上 安則
  • 学会等名: 第84回日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] アフリカツメガエルの神経回路形成におけるSlit2とRobo2の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塚野 清人, 深川 真惟, 川口 将史, 鈴木 賢一, 新居 由佳子, 高田 裕美, 村上 安則
  • 学会等名: 第84回日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] カワヨシノボリの求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 柴田 淳也, 川西 亮太, 曽我部 篤, 大森 浩二, 松本 浩司, 村上安則
  • 学会等名: 第83回日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 脊椎動物における小脳神経回路の起源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 塚野 清人, 猟山 直也, 新居 由佳子, 鈴木 賢一, 高田 裕美, 村上 安則
  • 学会等名: 第35回日本神経科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] クラスター構造依存的なプロモーターDNA メチル化はプロトカドヘリン遺伝子クラスター内のアイソフォーム発現の分配を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田 峻輔, 川口 将史, 遠山 知子, 岡野 正樹, 小田 昌朗, 小林 俊寛, 平山晃斉, 平林 敬浩, 八木 健
  • 学会等名: 第36回日本神経科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] カワヨシノボリの求愛行動を制御する神経基盤の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川口将史, 柴田淳也, 川西亮太, 曽我部篤, 大森浩二, 松本浩司, 村上安則
  • 学会等名: 第83回日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
• [学会発表] クラスター構造依存的なプロモーターDNAメチル化はプロトカドヘリン遺伝子クラスター内のアイソフォーム発現の分配を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田峻輔, 川口将史, 遠山知子, 岡野正樹, 小田昌明, 小林俊寛, 平山晃斉, 平林敬浩, 八木健
  • 学会等名: 第35回日本神経科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] 脊椎動物における小脳神経回路の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史
  • 学会等名: 筑波大学下田臨海実験センターセミナー
  • 発表場所: 筑波大学下田臨海実験センター
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Promoter DNA methylation is dependent on gene cluster structure and regulates allocation of isoforms expression in each Protocadherin cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田 峻輔, 川口 将史, 遠山 知子, 岡野 正樹, 小田 昌朗, 平林 真澄, 平林敬浩, 八木 健
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 脊椎動物における小脳神経回路の起源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 猟山 直也, 新居 由佳子, 塚野 清人, 高田 裕美, 村上 安則
  • 学会等名: 第82回日本動物学会
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール (旭川)
• [学会発表] Evolution of developmental plan for peripheral nervous system in amniote trunk region (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 渡辺 愛己, 真喜屋 宏美, 長島 寛, 川崎 能彦, 平田 たつみ, 増田 知之, 倉谷 滋, 村上 安則
  • 学会等名: 第34回日本神経科学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 重油とその構成物質暴露による硬骨魚類の初期発生と行動への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原 由貴, 川口 将史, 渡部 友恵, 半藤 逸樹, 北村 真一, 仲山 慶, 村上 安則
  • 学会等名: 第17回日本環境毒性学会・バイオアッセイ研究会合同研究発表会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] Effect of heavy oil exposure during embryogenesis of the nervous system and behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口 将史, 菅原 由貴, 渡部 友恵, 入江 浩太, 北村 真一, 仲山 慶, 半藤 逸樹, 村上 安則
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Studies by Young Scientists on Environmental Science and Ecotoxicology
  • 発表場所: 愛媛大学(Best Presentation Award 受賞)
• [学会発表] Effect of heavy oil and polycyclic aromatic hydrocarbons on developing pufferfish nervous system (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上 安則, 菅原 由貴, 川口 将史, 半藤 逸樹, 北村 真一, 仲山 慶
  • 学会等名: 15th international Symposium on Toxicity Assessment
  • 発表場所: City University of Hong Kong
• [学会発表] 脊椎動物における小脳神経回路の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口将史, 猟山直也, 新居由佳子, 塚野清人, 高田裕美, 村上安則
  • 学会等名: 第82回日本動物学会年会
  • 発表場所: 旭川
• [学会発表] Evolution of developmental plan for peripheral nervous system in amniote trunk region (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口将史, 渡邊愛己, 真喜屋宏美, 長島寛, 川崎能彦, 平田たつみ, 増田知之, 倉谷滋, 村上安則
  • 学会等名: 第34回日本神経科学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Effect of heavy oil exposure during embryogenesis of the nervous system and behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口将史, 菅原由貴, 渡部友恵, 入江浩太, 北村真一, 仲山慶、半藤逸樹, 村上安則
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Studies by Young Scientists on Environmental Science and Ecotoxicology
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] Effect of heavy oil and polycyclic aromatic hydrocarbons on the developing pufferfish nervous system (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上安則, 菅原由貴, 川口将史, 半藤逸樹, 北村真一, 仲山慶
  • 学会等名: 15th International Symposium on Toxicity Assessment
  • 発表場所: Hong Kong
• [学会発表] 重油とその構成物質暴露による硬骨魚類の初期発生と行動への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原由貴, 川口将史, 渡部友恵, 北村真一, 半藤逸樹, 仲山慶, 村上安則
  • 学会等名: 第17回日本環境毒性学会・バイオアッセイ研究会合同研究発表会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Promoter DNA methylation is dependent on gene cluster structure and regulates allocation of isoforms expression in each Protocadherin cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田峻輔, 川口将史, 遠山知子, 岡野正樹, 小田昌朗, 平林敬浩, 八木健
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry Vol.6 "Advanced Environmental Studies by Young Scientists" Global COE Program, Ehime University (2012)
  • 著者名/発表者名: Edited by : Kawaguchi, M., Misaki, K., Sato, H., Yokokawa, T., Itai, T., Nguyen, T.M., Ono, J., and Tanabe, S
  • 総ページ数: 470
  • 出版者: TERRAPUB 出版
• [図書] Establishment of the protocol for developmental analysis and observation of embryogenesis and axonogenesis in a freshwater goby, Rhinogobius flumineus. In: Interisciplinary Studies on Environmental Chemistry Vol.6 "Advanced Environmental Studies by Young Scientists" (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, M., Shibata, J., Kawanishi, R., Sogabe, A., Kawanaka, T., Matsumoto, K., Omori, K. and Murakami, Y
  • 出版者: TERRAPUB 出版
• [図書] Applicability of human hair as a bioindicator for trace elements exposure. In : Interisciplinary Studies on Environmental Chemistry Vol.6 "Advanced Environmental Studies by Young Scientists" (2012)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, T., Itai, T., Kawaguchi, M., Takahashi, S. and Tanabe, S
  • 出版者: TERRAPUB 出版
• [図書] Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry Vol.6 "Advanced Environmental Studies by Young Scientists" (2012)
  • 著者名/発表者名: Edited by: Masahumi Kawaguchi, Kentaro Misaki, Hiroyuki Sato, Taichi Yokokawa, Takaaki Itai, Tue M. Nguyen, Jun Ono, Shinsuke Tanabe
  • 総ページ数: 470
  • 出版者: TERRAPUB
• [図書] Establishment of the protocol for developmental analysis and observation of embryogenesis and axonogenesis in a freshwater goby, Rhinogobius flumineus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahumi Kawaguchi, Junya Shibata, Ryota Kawanishi, Atsushi Sogabe, Torao Kawanaka, Koji Matsumoto, Koji Omori, Yasunori Murakami
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: TERRAPUB
• [図書] Applicability of human hair as a bioindicator for trace elements exposure. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takako Noguchi, Takaaki Itai, Masahumi Kawaguchi, Shin Takahashi, Shinsuke Tanabe
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: TERRAPUB