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極限還元環境における化学認識機構の進化多様性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24657058
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 動物生理・行動
研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

滋野 修一  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, 技術研究員 (90360560)

研究分担者 小倉 淳  長浜バイオ大学, コンピュータバイオサイエンス学科, 准教授 (60465929)
連携研究者 神崎 亮平  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40221907)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード熱水動物 / 神経系 / 進化 / 熱水噴出孔 / 極限環境 / 深海 / 脳 / 海洋動物 / 化学受容 / 感覚系 / 進化学
研究成果の概要

熱水噴出域適応動物種の感覚能力の解明を試みた。高温耐性種の感覚細胞タイプ、入力経路、グリア細胞の支持構造が同定された。化学物質に対する応答実験では、過酸化水素について比較種よりも十倍の高感度で嫌悪性を示し、抗酸化ストレス効果をもつリナロールに対する強い嗜好性が明らかになった。また多種のRNA配列の解読により、各種感覚、熱、痛み、環境ストレスなどに関わる遺伝子の配列情報を得、特に恒常性維持に重要なTRPチャネル遺伝子の特異構造を得た。これらの結果は熱水優占種の感知能力の特徴として、酸化ストレスや恒常性維持に関わる特化した外界感知能力および神経系を進化させたものと考察された。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Dual cellular supporters: multi-layer glial wrapping and penetrative matrix specialized in the deep-sea hydrothermal vent endemic scale-worms2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeno S., Tame A., Uematsu K., Miura T., Tsuchida S., Fujikura K.
    • 雑誌名

      Biological Bulletin

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sensing deep extreme environments: the receptor cell types, brain centers, and multi-layer neural packaging of hydrothermal vent endemic worms2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeno S., Ogura A., Mori T., Toyohara H., Yoshida T., Tsuchida S., Fujikura K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Zoology

      巻: 11:82 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12983-014-0082-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A hydrothermal vent fish reveals unique brain organization and adaptation to the extreme environment2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeno S., Clark M.R., Schnabel K., Yamamoto M., Tsuchida S., Fujikura K.
    • 学会等名
      Deep-Sea Biology Symposium
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱水噴出域の極限環境適応種から探る化学センシングとその分子基盤2015

    • 著者名/発表者名
      荻野哲也, 前川真吾, 滋野修一, 藤倉克則, 小倉淳, 豊原治彦
    • 学会等名
      アクアゲノムシンポジウム
    • 発表場所
      東京海洋大学、東京都港区
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱水噴出孔適応動物から探る新規バイオセンサー2015

    • 著者名/発表者名
      荻野哲也, 滋野修一, 前川真吾, 西村大希, 小倉淳, 藤倉克則, 豊原治彦
    • 学会等名
      第17回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • 発表場所
      東京海洋大学、東京都港区
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 北部ケルマディック島弧の熱水性魚類から同定された新規の恒常性維持システム ―極限環境適応に注目した医生物学モデルの開拓にむけて2015

    • 著者名/発表者名
      滋野修一, Clark M., Rowden A.A., Schnabe K., Boschen R., 山本正浩, 土田真二, 藤倉克則
    • 学会等名
      ブルーアースシンポジウム
    • 発表場所
      東京海洋大学、東京都港区
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱水噴出孔最近傍に生息するマリアナイトエラゴカイの化学刺激感知機構に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      荻野哲也, 前川真吾, 滋野修一, 藤倉克則, 豊原治彦
    • 学会等名
      ブルーアースシンポジウム
    • 発表場所
      東京海洋大学、東京都港区
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱水極限環境に適応した深海動物の感覚系と脳の特異構造2014

    • 著者名/発表者名
      滋野修一, 土田真二, 藤倉克則
    • 学会等名
      日本進化学会ワークショップ
    • 発表場所
      高槻現代劇場、大阪府高槻市
    • 年月日
      2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The unusual brains in deep-sea hydrothermal vent environment: the neural tracts and multi-layer cellular packaging of the alvinellid worms2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeno S., Ogura A., Yoshida M., Mori T., Toyohara H., Yoshida T., Tsuchida S., Fujikura K.
    • 学会等名
      International Congress of Neuroethology/JSCPB
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sensing extreme environment: the diverse chemical receptors identified by comprehensive RNAseq analysis of hydrothermal vent endemic animals.2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Shigeno
    • 学会等名
      5th International Symposium on Chemosynthesis-Based Ecosystems.
    • 発表場所
      Victoria, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱水適応種における環境センシング ―網羅的RNAseq解析と生体センサ素子の提供―2013

    • 著者名/発表者名
      滋野修一
    • 学会等名
      ブルーアースシンポジウム
    • 発表場所
      品川, 東京海洋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensing extreme environment: the diverse chemical receptors identified by comprehensive RNAseq analysis of hydrothermal vent endemic animals

    • 著者名/発表者名
      Shigeno S., Ogura A., Tsuchida S., Fujikura K.
    • 学会等名
      5th International Symposium on Chemosynthesis-Based Ecosystems
    • 発表場所
      Victoria conference center, Victoria, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 深海の熱水噴出孔に適応した動物の化学受容実験. 研究者が教える動物実験 第一巻 ―感覚― 日本比較生理生化学会編2015

    • 著者名/発表者名
      滋野修一
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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