• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 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, たんぱく質研究所, 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, 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
キーワード生理学 / 神経科学 / 温度生物学
研究実績の概要

1、寒冷地の犬TRPA1遺伝子をクローニングし、解析を行った(スウェーデンLund大学)。温度依存性行動解析のための温度グレーディエント装置の操作および解析方法を習得した(ドイツエルランゲン大学)。(富永)2、アルツハイマー病の原因であるアミロイドペプチドと膜との相互作用、特に老化と関連するコレステロールとの関連について調べた(ベトナム)。藻類バイオマス生産における温度と脂質成分組成の関係を調べた(台湾)。(高木)3、シンプルな実験動物を使い温度情報伝達に関わる新規の分子を同定し、その分子生理機構の解析を進める。(久原)4、蛍光相互相関法で見られたHikeshiとHsp70の温度依存的な結合が、どちらかのタンパク質の構造変化によるものであることが示唆された(アサンメディカルセンター)。プロヒビチンLigandが熱ストレスに依存したHsp70に核内輸送を阻害することがわかった(ストラスブール大学)。(今本)5、細胞内小器官の微小膜領域における分子運動及び温度変化を感知する方法を開発した。(梅田)6、初代神経培養細胞を用いて温度変化追跡や温度分布イメージング、局所加熱や温度勾配阻害の技術を確立し、神経細胞の分化や軸索伸長過程への影響を解析した。(原田)7、異なる原理に基づく温度計測法による細胞内温度計測と、ストレス時における細胞内温度シグナリングの分子機構を検討した。(岡部)8、 米国・UCSFとの国際共同研究を進め、新たな様式の熱産生に関する実験を行った。(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、マウスとハエに共通にみられる体温の日内変動を制御する仕組みを明らかにした(米国シンシナティ病院)。(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の実験系を構築した。(南)12、TRPV1が網膜の特殊な神経節細胞に限局して発現し、メラノプシン陽性細胞の興奮性を調節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、寒冷地犬の耐寒性にはTRPA1による感知とは別のメカニズムが存在するものと推定された。温度依存性行動装置の操作・解析法を習得した。(富永)2、7-ケトコレステロールが、アミロイド形成における核形成を促進し、伸長を阻害し、結果的に神経毒性を示すオリゴマーを増やすことが分かった。(高木)3、温度情報伝達に関わるエンドリボムクレアーゼ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が結合するメカニズムが明らかになるきっかけを見つけた。温度に依存したHsp70の核内輸送を阻害する低分子化合物を見つけた。(今本)5、仏国ストラスブール大学に研究者を派遣し、超解像顕微鏡(PALM)及びsPAINTによる分子挙動観察に関する研究技術の習得及び情報交換を行った。(梅田)6、膜透過型蛍光性ポリマー温度センサーを用いた実験で、蛍光ニワトリ後根神経節と交感神経節ニューロン細胞において細胞内温度の差がありそうなことが分かった。(原田)7、原理の異なる複数の方法により温度計測を行うため、顕微鏡光学系を構築した。(岡部)8、米国・UCSFでマウスモデルを用いた脂肪熱産生の計測実験を行った。(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、肝臓から分泌される液性因子が関与していることを示唆する結果を得た。(山田)10、米シンシナティ病院Hamada准教授を京都大学へ招聘し、共同研究を実施した。英MRC研究所Michael H.Hastings教授、米カリフォルニア大Paolo Sassone-Corsi教授、米フロリダ州大Choogon Lee教授と綿密な情報交換を行った。(土居)11、平成28年度に引き続き海外共同研究者との情報交換と技術適用のためのセットアップをおこなった。(南)12、ミュラーグリアに発現するTRPV4は細胞容積変化に伴う膜伸展刺激で活性化するが、この活性化が体温により感作増強を受けていることを解析中である。(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、韓国KIT、ベルギー ルーベン大学、米国 アラバマ大学との共同研究を推進する。(富永)2、アミロイドペプチドの神経細胞毒性と膜脂質組成について調べる。藻類バイオマスを用いたバイオ燃料製造、薬物リード化合物など、より付加価値の高い物質生産への応用、温度などの製造条件の最適化を試みる。(高木)3、温度情報伝達に関わる新規の分子の生理学的解析と温度応答の神経回路情報処理の解析を進める。(久原)4、HikeshiやHsp70の温度依存的な物理化学的変化と、熱ストレスに依存したHsp70の核内輸送の駆動に、プロヒビチンがどのように作用するかを明らかにしていく。(今本)5、習得した技術を温度生物学に関する実験に適用する。(梅田)6、本格的にニワトリ胚から単離した後根節神経細胞の温度計測実験を行う。(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。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、共同研究をさらに進め、得られた知見に関して、論文などでの発表準備を進める。(中村)9、液性因子の同定およびその作用メカニズムの解明を行なう。(山田)10、引き続き海外共同研究者らと密な情報交換を行って共同研究を推進する。とりわけ、米フロリダ州大Choogon Lee教授との研究が現在順調に進んでいるため、これに重点を置いて加速させたい。(土居)11、温度感受性蛍光プローブを開発している領域内の研究者と共同研究を進め、ファイバーフォトメトリーを用いて自由行動下マウスから脳内温度計測をおこなう。(南)12、ユタ大学医学部に訪問し、ミュラーグリアの生理学的解析を行う予定である。(柴崎)

次年度使用額が生じた理由

平成29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合せについて一部先方機関との調整が順調に進まず年度中の遂行が一部困難になり次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学/オレゴン健康科学大学/アラスカ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      マサチューセッツ工科大学/オレゴン健康科学大学/アラスカ大学
    • 他の機関数
      10
  • [国際共同研究] Hanoi National University of Education(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      Hanoi National University of Education
  • [国際共同研究] 台湾国立成功大学/高雄医学大学(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾国立成功大学/高雄医学大学
  • [国際共同研究] MRC研究所/ケンブリッジ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      MRC研究所/ケンブリッジ大学
  • [国際共同研究] ストラスブール大学/IGBMC(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ストラスブール大学/IGBMC
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      5
  • [雑誌論文] Ki-67 and condensins support the integrity of mitotic chromosomes through distinct mechanisms2018

    • 著者名/発表者名
      Takagi Masatoshi、Ono Takao、Natsume Toyoaki、Sakamoto Chiyomi、Nakao Mitsuyoshi、Saitoh Noriko、Kanemaki Masato T.、Hirano Tatsuya、Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 131 ページ: jcs212092

    • DOI

      10.1242/jcs.212092

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat stress-induced nuclear transport mediated by Hikeshi confers nuclear function of Hsp70s2018

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 52 ページ: 82~87

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2018.02.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulating β-Catenin Nuclear Import with the Small GTPase Rap2018

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 44 ページ: 135~136

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2018.01.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acid-rich triacylglycerols in an endemic goby, Gymnogobius isaza, from Lake Biwa, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Suito Takuto、Nagao Kohjiro、Hatano Masataka、Kohashi Kenichi、Tanabe Aiko、Ozaki Hiromichi、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo、Mioka Tetsuo、Tanaka Kazuma、Hara Yuji、Umeda Masato
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1093/jb/mvy035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcitonin receptors are ancient modulators for rhythms of preferential temperature in insects and body temperature in mammals2018

    • 著者名/発表者名
      Goda Tadahiro、Doi Masao、Umezaki Yujiro、Murai Iori、Shimatani Hiroyuki、Chu Michelle L.、Nguyen Victoria H.、Okamura Hitoshi、Hamada Fumika N.
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 32 ページ: 140~155

    • DOI

      10.1101/gad.307884.117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central regulation of brown adipose tissue thermogenesis and energy homeostasis dependent on food availability2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yoshiko、Nakamura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv - European Journal of Physiology

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s00424-017-2090-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 飢餓反応の中枢神経回路メカニズム.2017

    • 著者名/発表者名
      中村和弘、中村佳子
    • 雑誌名

      肥満研究

      巻: 23 ページ: 161-168

  • [雑誌論文] A statistical image analysis framework for pore-free islands derived from heterogeneity distribution of nuclear pore complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Mimura Yasuhiro、Takemoto Satoko、Tachibana Taro、Ogawa Yutaka、Nishimura Masaomi、Yokota Hideo、Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 16315

    • DOI

      10.1038/s41598-017-16386-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of an inhibitor of HSP70, YM-1 on Hikeshi knockout cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Rahman, K.M.Z., Kose, S., Imamoto, N.
    • 雑誌名

      Thermal Medicine

      巻: 33 ページ: 129~134

    • DOI

      https://doi.org/10.3191/thermalmed.33.129

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hikeshi modulates the proteotoxic stress response in human cells: Implication for the importance of the nuclear function of HSP70s2017

    • 著者名/発表者名
      Rahman Khondoker Md Zulfiker、Mamada Hiroshi、Takagi Masatoshi、Kose Shingo、Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 22 ページ: 968~976

    • DOI

      10.1111/gtc.12536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Mcm2-7-interacting domain of human mini-chromosome maintenance 10 (Mcm10) protein is important for stable chromatin association and origin firing2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masako、Mizuno Takeshi、Yanagi Ken-ichiro、Sugimura Kazuto、Okumura Katsuzumi、Imamoto Naoko、Abe Tomoko、Hanaoka Fumio
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 ページ: 13008~13021

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.779371

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An N-terminal di-proline motif is essential for fatty acid-dependent degradation of Δ9-desaturase inDrosophila2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami Akira、Nagao Kohjiro、Juni Naoto、Hara Yuji、Umeda Masato
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 ページ: 19976~19986

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.801936

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CXCL1 and CXCL2 chemokines modulate the activity of TRPV1+/IB4+ cultured rat dorsal ganglia neurons upon short-term and acute application.2017

    • 著者名/発表者名
      Deftsu AF, Fillipi K, Shibasaki K, Cheorghe M, Chiritoiu M, Ristoiu V.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology and Pharmacology

      巻: 68 ページ: 385-395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mouse retinal ganglion cell signalling is dynamically modulated through parallel anterograde activation of cannabinoid and vanilloid pathways2017

    • 著者名/発表者名
      Jo Andrew O.、Noel Jennifer M.、Lakk Monika、Yarishkin Oleg、Ryskamp Daniel A.、Shibasaki Koji、McCall Maureen A.、Krizaj David
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 595 ページ: 6499~6516

    • DOI

      10.1113/JP274562

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肥満のメカニズム-なぜ太るのか2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也、片桐秀樹
    • 雑誌名

      成人病と生活習慣病

      巻: 47 ページ: 1356-1361

    • 査読あり
  • [学会発表] 熱ストレス時と正常時におけるHikeshiの機能2017

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、儘田博志、小瀬真吾
    • 学会等名
      第40回 日本分子生物学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of Hikeshi mediated nuclear transport and its physiological role2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Imamoto, Sant Feliu de Guixols
    • 学会等名
      2017 Nuclear Transport Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Remarkable deformability of insect cell is supported by constitutively active phospholipid scramblase2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Umeda, Akifumi Shiomi, Kohjiro Nagao
    • 学会等名
      Molecular & Cellular Biology of Gordon Research Conference,
    • 国際学会
  • [学会発表] Degradation of delta9-desaturase is regulated by Nterminal di-proline motif. Lipids2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Murakami, Kohjiro Nagao, Yuji Hara, Masato Umeda
    • 学会等名
      Molecular & Cellular Biology of Gordon Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging of intracellular temperature in PC12 cell nerve differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Taishu Akiyama, Masaki Kinoshita, Kohki Okabe, Hisashi Tadakuma, Yoshie Harada
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Medullary reticular GABAergic neurons that mediate hunger responses induced by hypothalamic neuropeptide Y2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Experimental Biology 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 体温調節の中枢神経回路メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第25回 日本発汗学会 総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Difference in central circuit mechanisms of infection-induced and psychogenic fever2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Autonomic Neuroscience (ISAN)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Medullary reticular nuclei control metabolism and food intake during starvation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Autonomic Neuroscience (ISAN)
    • 国際学会
  • [学会発表] 温熱恒常性の神経回路メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューロペプチドYによる熱産生抑制と摂食亢進の神経メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      中村佳子、中村和弘
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 招待講演
  • [学会発表] 体温と代謝の自律性・行動性調節を担う神経回路機構2017

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      「次世代脳」プロジェクト 冬のシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic analysis of natural variants and identification of novel genes for cold acclimation2017

    • 著者名/発表者名
      Misaki Okahata, Iseki Toshihiro, Aguan D. Wei, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
  • [学会発表] Apoptotic signaling regulates temperature tolerance in nervous system2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Tatsuya Ii, Yohei Minakuchi, Katsushi Arisaka, Atsushi Toyoda, Miki Ii, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 線虫C.elegansの低温耐性を司る分子生理メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Ujisawa, Akane Ohta, Miki Ii, Katsushi Arisaka, Atsushi Toyoda, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      動物学会近畿支部会
  • [学会発表] 脳内中枢時計によるG蛋白質共役受容体を介した体温の概日性制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      土居雅夫
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内中枢時計によるG蛋白質共役受容体を介した体温の概日性制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      土居雅夫、村井伊織、嶋谷寛之、岡村 均
    • 学会等名
      第24回日本時間生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 肥満症の病態形成における肝臓からの臓器連関の役割2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也、片桐秀樹
    • 学会等名
      第53回高血圧関連疾患モデル学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器連関から肥満症の病態・治療を考える2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也、片桐秀樹
    • 学会等名
      第27回日本病態生理学会大会
    • 招待講演
  • [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: 2018-12-17   更新日: 2022-02-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi