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脂質フェロモンと嗅覚受容体から迫るリポクオリティの新たな展開

公募研究

研究領域脂質クオリティが解き明かす生命現象
研究課題/領域番号 18H04683
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

吉原 良浩  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20220717)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード脂質フェロモン / ゼブラフィッシュ / 嗅覚受容体 / 神経回路 / 嗅覚行動 / 性フェロモン / プロスタグランジン / 警報フェロモン / 視床下部
研究実績の概要

脂質はフェロモンとしても機能する。私たちは、排卵期のメスの魚から水中に分泌されるプロスタグランジンF2α(PGF2α)が性フェロモンとして、オスの魚の嗅覚受容体OR114-1/2に作用して、誘引・求愛行動を誘起することを報告した(Nat. Neurosci. 2016)。本研究では、モデル生物としてのゼブラフィッシュの利点を最大限に活用し、生化学・分子生物学・細胞生物学・遺伝学・解剖学・神経活動イメージング・行動学・神経内分泌学など多様な実験手法を統合的に組み合わせ、フェロモンとしての脂質の新たな機能の解明に向けた研究を、嗅上皮・嗅球・高次中枢レベルで行った。以下に2019年度の研究成果を述べる。
(A) 魚類が豊富に産生するエイコサペンタエン酸(EPA)に由来するプロスタグランジンPGF3αを認識するゼブラフィッシュ嗅覚受容体を同定した。
(B) 傷ついた魚の皮膚から水中にから分泌され、同種他個体に対して警報反応(逃避・フリーズ・水底への異動)を協同して引き起こす2つの物質(警報フェロモン)の精製・構造決定に成功した。そのうちの1つは新規の誘導脂質(硫酸化胆汁アルコール)であり、異なった魚種にはそれぞれ特異的な類似構造物質が存在することがわかった。またこの新規誘導脂質が特異的に結合するゼブラフィッシュ嗅覚受容体を同定した。さらに、警報フェロモン入力から忌避行動出力へと至る嗅覚神経回路メカニズムを嗅上皮レベル、嗅球レベル、さらには高次嗅覚中枢レベルで明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] The claustrum coordinates cortical slow-wave activity.2020

    • 著者名/発表者名
      Narikiyo Kimiya, Mizuguchi Rumiko Ajima Ayako, Shiozaki Momoko, Hamanaka Hiroki, Johansen Joshua P, Mori Kensaku, Yoshihara Yoshihiro
    • 雑誌名

      Nature Neuroscience

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification of the dendritic filopodia-rich fraction2019

    • 著者名/発表者名
      Furutani Yutaka、Yoshihara Yoshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 147 号: 147

    • DOI

      10.3791/59292

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of Individual Olfactory Receptors to Odor-Induced Attractive or Aversive Behavior in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Horio N, Murata K, Yoshikawa K, Yoshihara Y, Touhara K.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 209-209

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07940-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of dendritic filopodia-rich fraction isolated by telencephalin and vitronectin interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Furutani Y, Yoshihara Y
    • 雑誌名

      Frontiers in Synaptic Neuroscience

      巻: 10 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3389/fnsyn.2018.00027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sexual rejection via a vomeronasal receptor-triggered limbic circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Osakada Takuya、Ishii Kentaro K.、Mori Hiromi、Eguchi Ryo、Ferrero David M.、Yoshihara Yoshihiro、Liberles Stephen D.、Miyamichi Kazunari、Touhara Kazushige
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 4463-4463

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07003-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of an Intra- and Inter-specific Tear Protein Signal in Rodents2018

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Mai、Miyamichi Kazunari、Eguchi Ryo、Sakuma Yasuo、Yoshihara Yoshihiro、Kikusui Takefumi、Kuwahara Masayoshi、Touhara Kazushige
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 28 号: 8 ページ: 1213-1223

    • DOI

      10.1016/j.cub.2018.02.060

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Terminal nerve GnRH3 neurons mediate slow avoidance of carbon dioxide in larval zebrafish.2018

    • 著者名/発表者名
      Koide T, Yabuki Y, Yoshihara Y.
    • 雑誌名

      Cell Report (2018) 22(5):1115-1123.

      巻: 22 号: 5 ページ: 1115-1123

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.01.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 嗅覚研究30年:分子から回路へ、行動へ2019

    • 著者名/発表者名
      吉原良浩
    • 学会等名
      第53回日本味と匂学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嗅覚忌避行動の分子・神経回路基盤2019

    • 著者名/発表者名
      吉原良浩
    • 学会等名
      第3回感覚器研究イニシアチブ・シンポジウム「感覚と脳-基礎から臨床へ-」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural circuit mechanism underlying olfactory memory and motivated behavior in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka Nobuhiko, Yoshihara Yoshihiro
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会/日本神経化学会合同大会(NEURO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of olfactory alarm substances in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Yoshihiro
    • 学会等名
      48th Naito Conference “Integrated Sensory Sciences: Pain, Itch, Smell and Taste”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The claustrum coordinates cortical slow-wave activity2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Yoshihiro
    • 学会等名
      Society for Claustrum Research Annual Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive map of neuropeptide expressions in the adult zebrafish brain2019

    • 著者名/発表者名
      Kajiyama Towako, Yoshihara Yoshihiro
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会/日本神経化学会合同大会(NEURO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dissection of neural circuit mediating olfactory alarm reaction in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda Miwa, Ihara Sayoko, Mori Naoki, Koide Tetsuya, Nobuhiko Miyasaka, Wakisaka Noriko, Yoshikawa Keiich, Watanabe Hidenori, Touhara Kazushige, Yoshihara Yoshihiroi
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会/日本神経化学会合同大会(NEURO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚記憶と意欲行動の神経回路メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      宮坂信彦、吉原良浩
    • 学会等名
      第53回日本味と匂学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 魚の嗅覚機能を利用した行動制御技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      吉原良浩
    • 学会等名
      JST-CRDS科学技術未来戦略ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類の嗅覚行動の神経メカニズム:新規アデノシン嗅覚受容体「A2c」を中心に2018

    • 著者名/発表者名
      吉原良浩
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of olfactory alarm substances in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Y
    • 学会等名
      5th Conference on Imaging Structure & Function of the Zebrafish Brain
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural circuit mechanism underlying olfactory alarm reaction in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Y
    • 学会等名
      Kavli Institute Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Olfactory receptors, circuits and behaviors in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Y
    • 学会等名
      8th Biennial Neuroscience Conference “Neurizons 2018”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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