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2016 年度 実施状況報告書

温度生物学の国際研究展開

国際活動支援班

研究領域温度を基軸とした生命現象の統合的理解
研究課題/領域番号 15K21744
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90260041)

研究分担者 今本 尚子  国立研究開発法人理化学研究所, 主任研究員研究室等, 主任研究員 (20202145)
梅田 眞郷  京都大学, 工学研究科, 教授 (10185069)
原田 慶恵  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (10202269)
中村 和弘  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00548521)
土居 雅夫  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (20432578)
南 雅文  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20243040)
高木 昌宏  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00183434)
久原 篤  甲南大学, 理工学部, 准教授 (00402412)
岡部 弘基  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (20455398)
山田 哲也  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (90400374)
柴崎 貢志  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20399554)
研究期間 (年度) 2015-11-06 – 2020-03-31
キーワード温度生物学 / 生理学 / 神経科学
研究実績の概要

1) スウェーデンLund大学大学院生を招聘し、寒冷地の犬TRPA1遺伝子をクローニングし、機能解析を行った。米国イリノイ大学に大学院生を派遣し、人工脂質二重膜実験法を学ばせた。(富永)2)アミロイドβが細胞内へ輸送されて小胞体ストレスを引き起こすメカニズムについて、脂質ラフト依存型のエンドサイトーシスとの関連に着目して研究した。(高木)3) 温度情報伝達に関わる新規の分子生理機構をシンプルな実験動物を使い解析を進めた。(久原)4) Hikeshiの点変異で、ヒト遺伝性疾患である白質ジストロフィーが誘引されることがわかった。5) 温度の変化に伴う形質膜の物性変化を評価するため、膜粘弾性を計測する方法の確立に取り組んだ。(梅田)(今本)6) 神経細胞の分化と温度の関係を明らかにするための実験準備として、神経様細胞PC12を用いて細胞内温度イメージング法を確立した。(原田)7) ストレス時における細胞内局所発熱依存的なストレス顆粒形成のメカニズムに着目し、細胞内局所発熱とストレス応答因子の関係を検討した。(岡部)8) 米国オレゴン健康科学大との国際共同研究を進め、飢餓時の代謝抑制と摂食促進を担う神経細胞を発見した。(中村)9) マウスの肝臓におけるインスリン作用の低下が、褐色脂肪の熱産生の低下を引き起こし、体重増加の要因となることを見出した。(山田)10) G蛋白質共役受容体シグナルを標的とした探索研究を推し進めた結果、体温の日内変動パターンを規定する可能性のある新規分子を同定することに成功した。(土居)11) 環境温度による快・不快情動生成機構を解明するため、自由行動下マウスからのリアルタイム神経活動計測・制御法を開発した。(南)12) TRPV4が網膜ミュラーグリアの突起において体温下で突起容積増大に伴い活性化し、ATP放出を惹起することを見いだした。(柴崎)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1) 犬TRPA1はヒトやげっ歯類TRPA1と同様な機能を持っていた。人工脂質二重膜実験法を修得した。(富永)2) トロント大学Kagan Kerman研究室へ博士後期課程大学院生を派遣して、表面プラズモン共鳴法の技術習得、情報交換を行った。(高木)3) 温度情報伝達に関わる新規分子の生化学解析と温度応答神経の定量化装置の開発を進展させた。(久原)4) HikeshiとHsp70の温度依存的な結合が、熱ストレスで活性化されるHikeshi輸送に重要であると示すことができた。(今本)5) 独国ハイデルベルク大学に大学院生を派遣し、ショウジョウバエ細胞における膜粘弾性評価系の確立を行った。6) 米国The Marine Biological Laboratoryの谷知己先生を招聘し、ニワトリ後根神経節の神経軸索を伸長させる方法を確立した。(原田)7) 新規ストレス応答因子を発見した英国ケンブリッジ大学医学研究所の研究者らと打ち合わせを行った。(岡部)(梅田)8) 昨年度米国の研究室に滞在して実施した実験データの解析を進め、論文発表した。(中村)9) 肝インスリン作用の低下に由来し褐色脂肪の熱産生低下を引き起こす臓器間ネットワークにおいて、迷走神経肝臓枝の関与を否定した。(山田)10) リューベック大学Henrik Oster教授、ならびにレーゲンスブルク大学Ulrich Hammes教授、ストラスブール大学Etienne Challet上級研究員に直接面会し、専門の技術的指導を受けた。(土居)11) マサチューセッツ工科大学に研究者を派遣し、自由行動下マウスからのリアルタイム神経活動計測法について最先端の技術を習得および情報交換をおこなった。(南)12) 恒温動物の高度な視覚情報処理に体温+微細構造の容積増大に伴うTRPV4活性化が関与している可能性を見出した。(柴崎)

今後の研究の推進方策

1) スウェーデン ルンド大学、ドイツ エルランゲン大学との共同研究を推進する。(富永)2) アミロイドβが引き起こす神経細胞毒性のメカニズム解析並びにアルツハイマー病の診断、予防、治療に関する共同研究を模索する。(高木)3) 温度情報伝達に関わる分子の遺伝学的解析と温度応答の神経回路解析を進める。(久原)4) 疾患変異をもつHikeshiの細胞内挙動を解析し、病体が発現するメカニズムを明らかにする。(今本)5) 引き続き海外共同研究者と綿密に情報交換を行いつつ、自国研究室において、習得した技術を温度生物学に関する実験に適用する。6) 神経細胞の軸索伸長と細胞内温度の詳細な解析を行い、神経細胞が自発的に熱産生を行うことで自ら分化過程を制御しているという我々の仮説を検証する。(原田)7) ケンブリッジ大学医学研究所に研究者を派遣し、新規ストレス応答因子の機能解析法を習得する。また、この技術を用いてストレス時における細胞内発熱の機能解析を行うことで温度シグナリングの分子機構を解明する。(岡部)8) 発見した飢餓時の代謝抑制と摂食促進を担う神経細胞のさらなる生理的役割について解析を進める。(中村)9) 肝インスリン作用の低下に由来し褐色脂肪の熱産生低下を引き起こす臓器間ネットワークにおいて、液性因子の関与を検討する。(山田)10)シンシナティ大学との共同研究が順調に進んでいるため、担当者の濱田文香助教を招聘し共同研究を加速させたい。(土居)11)習得した技術を用い、温度生物学に関する実験のセットアップをおこなう。必要に応じて、マサチューセッツ工科大学を再訪、あるいは他大学の研究者との共同研究を進める。(南)12) 温度変化と網膜ミュラーグリアのTRPV4活性化強度に相関関係があるのかを解析していく。(柴崎)

次年度使用額が生じた理由

平成28年度は代表者、分担者、公募班員の国際共同研究は大きく進展したが、当初計画していた海外との打ち合わせと調査について、先方機関との調整が順調に進まず平成28年度中の遂行が一部困難になり次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成28年度に遂行できなかった国際共同研究については平成29年度の研究計画に含めて推し進める予定である。
平成29年度も「温度生物学」国際共同研究推進のため、上記「今後の推進方策」に記述したごとく計画されており、大きく進展することが期待される。

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学/アラスカ大学/オレゴン健康科学大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学/アラスカ大学/オレゴン健康科学大学
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] アサンメディカルセンター/ソウル大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      アサンメディカルセンター/ソウル大学
  • [国際共同研究] リューベック大学/レーゲンスブルク大学/ハイデルベルク大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      リューベック大学/レーゲンスブルク大学/ハイデルベルク大学
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学
  • [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ルンド大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      5
  • [雑誌論文] Medullary reticular neurons mediate neuropeptide Y-induced metabolic inhibition and mastication.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Y., Yanagawa, Y., Morrison, S.F., and Nakamura, K.
    • 雑誌名

      Cell Metab.

      巻: 25 ページ: 322-334

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2016.12.002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Leukoencephalopathy and early death associated with an Ashkenazi-Jewish founder mutation in the Hikeshi gene.2016

    • 著者名/発表者名
      Edvardson, S., Kose, S., Jalas, C., Fattal-Valevski, A., Watanabe, A., Ogawa, Y., Mamada, H., Fedick, A.M., Ben-Shachar, S., Treff, N.R., Shaag, A., Bale, S., Gartner, J., Imamoto, N., Elpeleg, O.
    • 雑誌名

      J Med Genet.

      巻: 53 ページ: 132-137

    • DOI

      10.1136/jmedgenet-2015-103232

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stimulation-dependent gating of TRPM3 channel in planar lipid bilayers.2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Demirkhanyan L, Asuthkar S, Cohen A, Tominaga M, Zakharian E.
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 30 ページ: 1306-1316

    • DOI

      10.1096/fj.15-281576

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isoform-specific modulation of the chemical sensitivity of conserved TRPA1 channel in the major honeybee ectoparasitic mite, Tropilaelaps mercedesae.2016

    • 著者名/発表者名
      Dong X, Kashio M, Peng G, Wang X, Tominaga M, Kadowaki T.
    • 雑誌名

      Open Biol.

      巻: 6(6) ページ: 160042

    • DOI

      10.1098/rsob.160042

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] TRPA1 channels in Drosophila and honey bee ectoparasitic mites share heat sensitivity and temperature-related physiological functions.2016

    • 著者名/発表者名
      Peng G, Kashio M, Li T, Dong X, Tominaga M, Kadowaki T.
    • 雑誌名

      Front. Physiol.

      巻: 7 ページ: 447

    • DOI

      10.3389/fphys.2016.00447

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 脳内温度による神経活動の向上;温度センサーTRPV4の重要性2017

    • 著者名/発表者名
      柴崎貢志
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-29
  • [学会発表] Hypothalamic neuropeptide Y inhibits brown adipose tissue thermogenesis via activation of medullary reticular GABAergic neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 中枢末梢臓器連関を介したSGLT2阻害薬によるエネルギー代謝調節機構2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] Analysis of stress-induced nucleocytoplasmic Carrier Hikeshi2017

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko
    • 学会等名
      University of Strasbourg-RIKEN Workshop on Membrane Lipidology
    • 発表場所
      Strasbourg(France)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging of intracellular temperature in PC12 cell differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshie Harada
    • 学会等名
      Asian Chemical Biology Initiative 2017 Ho Chi Minh Meeting
    • 発表場所
      Ho Chi Minh(VietNam)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞質から核への蛋白質輸送を担う12種類にimportinβファミリー輸送因子の基質の大規模同定2017

    • 著者名/発表者名
      木村誠、森中祐理子、今井賢一郎、小瀬真吾、Paul Horton、今本尚子
    • 学会等名
      第34回染色体ワークショップ・第15回 核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      かずさアカデミアホール(千葉県・木更津市)
    • 年月日
      2017-01-11
  • [学会発表] 環境温度・環境ストレスから生命を守る神経回路2016

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      2016年度「次世代脳」プロジェクト 冬のシンポジウム
    • 発表場所
      一橋講堂(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-21
  • [学会発表] Higher brain stress signalling that drives the hypothalamo-medullary pathway for stress-induced hyperthermia2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakamura, Naoya Kataoka
    • 学会等名
      6th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (PPTR2016)
    • 発表場所
      Ljubljana, Slovenia
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Medullary neural circuit for neuropeptide Y-mediated inhibition of brown adipose tissue thermogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      6th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (PPTR2016)
    • 発表場所
      Ljubljana(Slovenia)
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 中枢末梢臓器連関を介したSGLT2阻害薬によるエネルギー代謝調節機構2016

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 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)
    • 年月日
      2016-12-02
  • [学会発表] 環境ストレスに応じた褐色脂肪熱産生の調節2016

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] PC12細胞の分化過程における細胞内温度のイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] Molecular logic for temperature signaling in cold tolerance of C. elegans.2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Ujisawa, Misato Uda,Akane Ohta,Katsushi Arisaka,Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] Imaging of intracellular temperature in PC12 cell nerve differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kinoshita, Kohki Okabe, Hisashi Tadakuma, Yoshie Harada
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25
  • [学会発表] Analysis of thermal-stress induced nucleocytoplasmic transport carrier Hikeshi2016

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko
    • 学会等名
      Frontiers in aging research toward healthy longevity
    • 発表場所
      丸の内MY PLAZAホール(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-11-17
  • [学会発表] 分子シャペロンHsp70核内輸送運搬体Hikeshiの機能2016

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      第11回臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      山口大学医学部(山口県・宇部市)
    • 年月日
      2016-11-11
  • [学会発表] 体温と代謝を調節する中枢神経回路機構2016

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 核-細胞質タンパク質運搬体分子Hikeshi:熱ストレス時に活性化する分子シャペロンHsp70輸送機構とその生理機能2016

    • 著者名/発表者名
      小瀬真吾、今本尚子
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
  • [学会発表] ニューロペプチドYは延髄網様体GABAニューロンを介して熱産生抑制を行なう2016

    • 著者名/発表者名
      中村佳子,柳川右千夫,Shaun F. Morrison, 中村和弘
    • 学会等名
      平成28年度 温熱生理研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県・岡崎市)
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-08-30
  • [学会発表] Molecular physiological mechanism of cold toleranceC. elegans2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Ujisawa, Misato Uda, Tatsuya Ii, Miki Ii, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      Neuronal Development, Synaptic Function & Behavior meeting
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-27 – 2016-07-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of the inter-organ neural network from the liver in systemic energy metabolism.2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamada, Hideki katagiri
    • 学会等名
      Joint Symposium by the Presidents of Japan Neuroscience Society and Japanese Society for Neurochemistry
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPV2 activation requires interaction with the actin cytoskeleton and enhances growth cone motility.2016

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki K, Sugio S, Nagasawa M, Kojima I, Ishizaki Y.
    • 学会等名
      10th FENS Forum of European Neuroscience
    • 発表場所
      Copenhagen(Denmark)
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞質・細胞核の温度センシング機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-06-15
  • [学会発表] Central pathways for cold-induced thermogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Wenner-Gren財団国際シンポジウム“Brown Adipose Tissue and Euthermia”
    • 発表場所
      Stockholm(Sweden)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of the inter-organ network from the liver in systemic energy metabolism.2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamada, Hideki katagiri
    • 学会等名
      The 59th Annual Meeting of the Japanese Diabetes Society
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 環境ストレスから生命を守る体温調節神経回路2016

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第15回KAMOGAWA Cardiovascular Conference
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-05-13
  • [学会発表] Neural circuit mechanism for hypothalamic neuropeptide Y-induced inhibition of brown adipose tissue thermogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Experimental Biology 2016
    • 発表場所
      San Diego(USA)
    • 年月日
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • 国際学会
  • [図書] TRPV4, encyclopedia of signaling molecule, 2nd Edition2017

    • 著者名/発表者名
      Redmon SN, Shibasaki K, Krozaj D.
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      Sangdun Choi Ed., Springer
  • [備考] 科学研究費補助金 新学術領域研究「温度生物学」ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/thermalbio/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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