ニューロンの性差を生み出すFru蛋白質の標的遺伝子の解析

• 研究課題/領域番号: 25430001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 伊藤 弘樹 東北大学, 生命科学研究科, 研究支援者 (00425612)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 脳 / ニューロン / 性的二型 / 求愛 / 神経回路 / 軸索投射 / 性決定 / ショウジョウバエ / 求愛行動 / キイロショウジョウバエ / クロマチン / fruitless / robo1

研究成果の概要

本研究ではショウジョウバエの脳のオス化に中心的役割を果たす転写因子Fruに関し以下の事実を明らかにした。(1)Fruは軸索投射因子robo1遺伝子プロモーターに直接結合しrobo1発現を抑制する。(2)Robo1は脳の性的二型を示すmALニューロンのオス特異的な神経突起の形成を抑制する。(3)Fru結合配列を欠くrobo1変異体オスではmALニューロンを構成する単一ニューロンの多くでオス特異的な神経突起が消失し、さらに変異体オスはメスに求愛する際左右の翅を交互に振り続ける異常行動を示した。本研究によりFruが標的遺伝子の発現を調節しオスの性行動を制御するメカニズムの一端が初めて明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Zeste tunes the timing of ecdysone actions in triggering programmed tissue degeneration in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto T., Sato K., Sone H., Koganezawa M., Ito H., Yamamoto D.
  • 雑誌名: J. Neurogenet. 巻: 29 号: 4 ページ: 169-173
  • DOI: 10.3109/01677063.2015.1098638
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Drosophila Lingerer protein cooperates with Orb2 in long-term memory formation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, S., Sakakibara, Y., Sato, K., Ote, M., Ito, H., Koganezawa, M., and Yamamoto, D.
  • 雑誌名: J. Neurogenet. 巻: 29 号: 1 ページ: 8-17
  • DOI: 10.3109/01677063.2014.917644
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sex-switching of the Drosophila brain by two antagonistic chromatin factors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, H., Sato, K. and Yamamoto, D.
  • 雑誌名: Fly 巻: 7 号: 2 ページ: 87-91
  • DOI: 10.4161/fly.24018
  • 査読あり
• [雑誌論文] 性行動の違いを生み出す分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘樹、山元大輔
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 51 ページ: 686-692
  • NAID: 130004697207
  • 査読あり
• [学会発表] Searching for fru-target genes that regulate the development of sexual dimorphisms in Drosophila central neurons (口頭発表). (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ito, Kosei Sato, Shu Kondo, Ryu Ueda and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Searching for fru-target genes that regulate the development of sexual dimorphisms in Drosophila central neurons (ポスター発表). (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ito, Kosei Sato, Shu Kondo, Ryu Ueda and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Searching for fru-target genes that regulate the development of sexual dimorphisms in Drosophila central neurons. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ito, Kosei Sato, Shu Kondo, Ryu Ueda and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting
  • 発表場所: Life Science Project Research Building, Tohoku University, Sendai
  • 年月日: 2015-11-25
  • 国際学会
• [学会発表] Sex-specific cleavege of Lola specifies sex-specific neurite structures in Drosophila. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosei Sato, Hiroki Ito, Masayuki Koganezawa, Gakuta Toba and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting
  • 発表場所: Life Science Project Research Building, Tohoku University, Sendai
  • 年月日: 2015-11-25
  • 国際学会
• [学会発表] Male-specific transcription factor Fruitless non-transcriptionally suppresses proteolytic cleavage of a Lola isoform to generate sexual differences in neuronal structures and behavior in Drosophila. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosei Sato, Hiroki Ito., Masayuki Koganezawa and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: 2015 CSHL Meeting on Neurobiology of Drosophila
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, NY, U.S.A.
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] ショウジョウバエの脳の性を決める分子機構: ワークショップ「生命」への多面的アプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘樹
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] A genetic screen for Fru-target genes required for sexually-dimorphic projection patterning in Drosophila neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ito, K. Sato, S. Kondo and D. Yamamoto
  • 学会等名: 第２回 日台神経科学若手ワークショップ
  • 発表場所: 宮城蔵王ロイヤルホテル、蔵王町
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-10
• [学会発表] Sex-specific functions of longitudinals lacking. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, G. Toba, H. Ito, M. Koganezawa and D. Yamamoto
  • 学会等名: 第２回 日台神経科学若手ワークショップ
  • 発表場所: 宮城蔵王ロイヤルホテル、蔵王町
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-10
• [学会発表] The generation of brain sexual dimorphism in Drosophila involves two antagonistic chromatin factors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ito, Kosei Sato, Masayuki Koganezawa, Manabu Ote, Ken Matsumoto, Chihiro Hama, and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸
• [学会発表] キイロショウジョウバエの長期記憶形成に必要とされるCPEBタンパク質と相互作用する因子とその役割の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村真吾、須之内和也、佐藤耕世、伊藤弘樹、野本聡、小金澤雅之、山元大輔、
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸
• [学会発表] Sex-specific functions of longitudinals lacking. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosei Sato, Gakuta Toba, Hiroki Ito, Masayuki Koganezawa, and Daisuke Yamamoto
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting, Neurobiology of Drosophila.
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, NY, USA
• [学会発表] 行動様式の性差を生み出す遺伝的プログラムと細胞間相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤耕世、加藤貴大、鳥羽岳太、伊藤弘樹、小金澤雅之、山元大輔
  • 学会等名: 新学術領域研究 性差構築の分子基盤 第５回領域会議
  • 発表場所: 虹の松原ホテル、唐津
• [学会発表] ショウジョウバエ脳の性を調節するエピジェネティック因子の作用機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘樹、山元大輔
  • 学会等名: 平成25年度 新学術領域研究 ゲノム;遺伝子相関 班会議
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル神戸、神戸
• [学会発表] ショウジョウバエ脳の性を調節するクロマチン因子の作用機構
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘樹
  • 学会等名: 京都産業大学 総合生命科学部 生命システム学科セミナー
  • 発表場所: 京都産業大学 総合生命科学部 生命システム学科、京都
  • 招待講演
• [図書] 生命誌 年刊号 vol.77-80 ひらく 中村桂子編 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘樹
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 新曜社
• [備考] 東北大学大学院生命科学研究科 生命機能科学専攻 脳機能遺伝分野（山元研究室）
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/yamamoto_lab/index.html