個体間コミュニケーションによる行動変容の分子神経機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26291069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 飯野 雄一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40192471)
• 連携研究者: 國友 博文 東京大学, 大学院理学系研究科, 准教授 (20302812) ; 富岡 征大 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教 (40466800) ; 豊島 有 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教 (10632341)
• 研究協力者: 土屋 純一 東京大学, 大学院理学系研究科, 大学院生 ; 鳥谷部 啓 東京大学, 大学院理学系研究科, 大学院生 ; 柳 秀一 東京大学, 大学院理学系研究科, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 異性間相互作用 / 個体群密度 / 嗅覚可塑性 / 線虫C. elegans / フェロモン / インスリンシグナル伝達経路 / 塩走性学習 / 線虫C.elegans

研究成果の概要

我々は、線虫C.エレガンスが個体間相互作用により嗅覚学習を変化させることや、異性の存在と塩の存在を組み合わせて学習することにより行動を変化させること、その過程にはいずれもフェロモンが係わることを明らかにしていた。本研究では個体間相互作用による行動制御の機構をさらに明らかにするため、異性学習におけるインスリン経路の役割とフェロモン制御遺伝子発現にTGFベータ経路が関わることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The intestinal TORC2 signaling pathway contributes to associative learning in Caenorhabditis elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai Naoko、Ohno Hayao、Tomioka Masahiro、Iino Yuichi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 5 ページ: e0177900-e0177900
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0177900
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Luqin-like RYamide peptides regulate food-evoked responses in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohno H, Yoshida M, Sato T, Kato J, Miyazato M, Kojima M, Ida T, Iino Y
  • 雑誌名: Elife 巻: 6. pii ページ: 1-23
  • DOI: 10.7554/elife.28877
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Gustatory Neural Circuit of Caenorhabditis elegans Generates Memory-Dependent Behaviors in Na(+) Chemotaxis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Lifang Wang, Hirofumi Sato, Yohsuke Satoh, Masahiro Tomioka, Hirofumi Kunitomo and Yuichi Iino
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 37 号: 8 ページ: 2097-2111
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1774-16.2017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accurate Automatic Detection of Densely Distributed Cell Nuclei in 3D Space. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima Y, Tokunaga T, Hirose O, Kanamori M, Teramoto T, Jang MS, Kuge S, Ishihara T, Yoshida R, Iino Y.
  • 雑誌名: PLoS Comput Biol. 巻: 12 号: 6 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1004970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Splicing factors control C. elegans behavioural learning in a single neuron by producing DAF-2c receptor. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Tomioka, Yasuki Naito, Hidehito KUROYANAGI, and Yuichi Iino.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: - 号: 1 ページ: 11645-11645
  • DOI: 10.1038/ncomms11645
  • NAID: 120006348540
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optogenetic activation of axon guidance receptors controls direction of neurite outgrowth (2016)
  • 著者名/発表者名: Endo, M., Hattori,M., Toriyabe, H., Ohno, H., Kamiguchi, H., Iino, Y. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 23976-23976
  • DOI: 10.1038/srep23976
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modulation of different behavioral components by neuropeptide and dopamine signalings in non-associative odor learning of Caenorhabditis elegans. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe-Umemoto, A.;Fujita, K.;Iino, Y.;Iwasaki, Y.;Kimura, K. D.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 99 ページ: 22-33
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.05.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for Na+ transport mechanism by a light-driven Na+ pump (2015)
  • 著者名/発表者名: H. E. Kato, K. Inoue, R. Abe-Yoshizumi, Y. Kato, H. Ono, M. Konno, S. Hososhima, T. Ishizuka, M. R. Hoque, H. Kunitomo, J. Ito, S. Yoshizawa, K. Yamashita, M. Takemoto, T. Nishizawa, R. Taniguchi, K. Kogure, A. D. Maturana, Y. Iino, H. Yawo, R. Ishitani, H. Kandori*, O. Nureki*
  • 雑誌名: Nature 巻: 未定 号: 7550 ページ: 48-53
  • DOI: 10.1038/nature14322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A role for Ras in inhibiting circular foraging behavior as revealed by a new method for time and cell-specific RNAi (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamakawa M, Uozumi T, Ueda N, Iino Y & Hirotsu T
  • 雑誌名: BMC Biology 巻: 13 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.1186/s12915-015-0114-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 個体間相互作用による線虫の匂いや味の嗜好性の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯野雄一
  • 雑誌名: エコロジカルボラタイルズ 生態系を紡ぐアロマ 巻: xx
• [雑誌論文] Role of synaptic phosphatidylinositol 3-kinase in a behavioral learning response in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno H, Kato S, Naito Y, Kunitomo H, Tomioka M, Iino Y.
  • 雑誌名: Science 巻: 345 号: 6194 ページ: 313-7
  • DOI: 10.1126/science.1250709
  • 査読あり
• [雑誌論文] 異性のいる環境が忘れられない？－線虫の異性学習－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井奈緒子・飯野雄一
  • 雑誌名: Aroma Research 巻: 15 ページ: 142-143
• [学会発表] CeRYamides, members of the conserved RYamide peptide family, mediate food responses after fasting in C. elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayao Ohno, Morikatsu Yoshida, Takahiro Sato, Johji Kato, Mikiya Miyazato, Masayasu Kojima, Takanori Ida & Yuichi Iino
  • 学会等名: 16th TMIMS International Symposium
  • 招待講演
• [学会発表] Neural mechanisms for sugar chemotaxis learning in Caenorhabditis elegans. (2017)
  • 著者名/発表者名: Risshun Chin, Yutaro Ueoka, Chihiro Uchiyama, Keita Katae, Masahiro Tomioka, Yuichi Iino
  • 学会等名: 21st International C. elegans Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The Analysis of function of TORC2 Signaling Pathway in Associative Learning in Caenorhabditis elegans (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai, H. Ohno, M. Tomioka, Y. Iino
  • 学会等名: 21st International C. elegans Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] How taste preference is modulated in the nematode (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Iino, Takashi Nagasima, Hirofumi Sato, Jang Moon-Sun, Suzu Oe, Yu Toyoshima, Masahiro Tomioka, Hirofumi Kunitomo, Stephen Wu, Ryo Yoshida, Yuishi Iwasaki, Takeshi Ishihara
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception (YRUF2017/AISCRIB2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫 Caenorhabditis elegansの糖走性学習を生み出す神経機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 陳 立峻、上岡 雄太郎、内山 千紘、片江 圭太、富岡 征大、飯野 雄一
  • 学会等名: ConBio2017(第40回日本分子生物学会年会)
• [学会発表] Decoding chemical gradient by a simple neural circuit (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Iino
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT2016)
  • 発表場所: PACIFICO Yokohama（神奈川県・横浜市）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A neural circuit for memory-dependent Na+ chemotaxis dissected in Caenorhabditis elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Lifang WANG, Hirofumi Sato, Yohsuke Sato, Masahiro Tomioka, Hirofumi Kunitomo, Yuichi Iino
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT2016)
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 国際学会
• [学会発表] 餌と個体間コミュニケーションによる線虫の行動決定の機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 飯野 雄一
  • 学会等名: 第46回日本神経精神薬理学会年会
  • 発表場所: COEX(韓国・ソウル市）
  • 招待講演
• [学会発表] TORC1 and TORC2, evolutionarily conserved signaling complexes, oppositely regulate taste associative learning (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoko Sakai, Hayao Ohno, Masahiro Tomioka, and Yuichi Iino
  • 学会等名: CeNeuro2016 (C. elegans Topic Meeting: NEURONAL DEVELOPMENT, SYNAPTIC FUNCTION & BEHAVIOR)
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂（愛知県・名古屋市）
  • 国際学会
• [学会発表] Search for insulin-like peptides that transmit food information in starvation learning in Caenorhabditis elegan (2016)
  • 著者名/発表者名: Mai Goyashiki, Masahiro Tomioka, Yuichi Iino
  • 学会等名: 第22回国際動物学会議・日本動物学会第87回大会合同大会
  • 発表場所: 沖縄OCC（沖縄県・宜野湾市）
  • 国際学会
• [学会発表] The evolutionarily conserved target of rapamycin (TOR) protein kinase regulates salt preference in the nematode, C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoko Sakai, Hayao Ohno, Masahiro Tomioka, Yuichi Iino
  • 学会等名: 第22回国際動物学会議・日本動物学会第87回大会合同大会
  • 発表場所: 沖縄OCC（沖縄県・宜野湾市）
  • 国際学会
• [学会発表] Molecules and the neural circuit for switching the chemosensory behavior in C. elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Iino
  • 学会等名: NSF-AMED Workshop: Comparative Principles of Brain Architecture and Functions
  • 発表場所: Marriott Marquis San Diego Marina, San Diego,U.S.A.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Identification of genes involved in the pheromone signaling that regulates olfactory plasticity (2016)
  • 著者名/発表者名: TORIYABE Hiroshi, YAMADA Koji, SAWAMURA Yoshiyuki, IINO Yuichi
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
• [学会発表] C. elegansの嗅覚可塑性にはsignal-induced proliferation-associated proteinホモログSIPA-1が必要である (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋純一、山田康嗣、飯野雄一
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 線虫C. elegansのオスが異性の存在に依存して行う連合学習機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大橋 智彦、酒井 奈緒子、大野 速雄、岩田 遼、飯野 雄一
  • 学会等名: BMB2015（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: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Identification of genes involved in the pheromone signaling that regulates olfactory plasticity (2015)
  • 著者名/発表者名: TORIYABE Hiroshi, YAMADA Koji, SAWAMURA Yoshiyuki, IINO Yuichi
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第86回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Molecular and Neural Circuit Mechanisms for Experience-Dependent Modulation of Chemotaxis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Iino
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Modulation of Neural Circuits & Behavior"
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Identification of genes involved in the pheromone signaling that regulates olfactory plasticity in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Toriyabe H
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology and 36th Annual Meeting of The Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • 年月日: 2014-07-29
• [図書] 生きものたちをつなぐ「かおり」（第2章3.個体間の相互作用による線虫の匂いや味の嗜好性の変化） (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田康嗣、酒井奈緒子、飯野雄一
  • 総ページ数: 214
  • 出版者: フレグランスジャーナル