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2008 年度 実績報告書

ショウジョウバエfru遺伝子による脳神経系と行動の性決定機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18002012
研究機関東北大学

研究代表者

山元 大輔  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (50318812)

研究分担者 小金澤 雅之  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (10302085)
木村 賢一  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80214873)
キーワードフェロモン受容体 / ChIP-on-chip / クロマチン / Caイメージング / 性転換 / 性モザイク / 求愛行動 / 雄特異的ニューロン
研究概要

1. 脳と行動の雄化に関わるfru遺伝子ネットワークの解明
培養S2細胞を用いたクロマチン免疫沈降実験から、Fru結合部位を含む可能性の高い43の配列を抽出し、結合標的モティーフを推定することが出来た。これによりFru標的遣伝子同定に一段と近付いた。一方、Fruと共同して働く因子の探索とその機能解明では、性的二型を示すfru発現介在ニューロン、mALのMARCMクローンを作成し、その形態に対する作用を指標とした解析を進めた。
fru座の機能低下型変異体雄においては、mALニューロンのprojectionが部分的に雌化するが、ヒストンデアセチラーゼ1遣伝子(RPd3)の機能をRNAiによって低下させることによって、fru変異による雌化が増強されることが明らかになった。この結果から、Fruがクロマチン制御を介してニューロンの性分化に関与することが示唆され、Fruタンパク質の作用機構の解明に道筋が付けられた。
2. 性行動を支配するニューロン群の同定
接触化学フェロモン受容体Gr68aと配列上類似したGr32aに着目して実験を行った。Gr32α遺伝子のノックアウト、Gr32a発現感覚ニューロンの機能抑制、Gr32a発現感覚ニューロンを取り囲む支持細胞に特異的発現を示すフェロモン運搬体様タンパク質遣伝子Obp57dのノックアウト、Gr32a発現感覚ニューロンを含む前肢ふ節切除、これらのいずれの操作も、雄の性行動パターンに異常を引き起こした。求愛時に雄は通常、片翅だけを広げるが、これらの操作を受けた雄は両翅を広げる。さらにGr32a発現感覚ニューロンの軸索末端は雄においてのみmAL介在ニューロンの樹状突起と食道下神経節で接触し、mAL介在ニューロンにMARCMクローンをつくってその機能を停止させると、雄が求愛時に両翅を開いて求愛する傾向が有意に高まった。これらの結果は、mAL介在ニューロンがGr32a感覚ニューロンからフェロモン入力を受け、求愛時の翅の使用を制御する機能を果たしていることを示唆する。こうして、従来全くわかっていなかった雄の性行動制御回路の一端が明らかになった。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Changes in temperature preferences and energy homeostasis in Dystronglycan mutants2009

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, K., Nakano, Y., Kato, U., Kaneda, M., Awano, W., Yonemura, S., Kiyonaka, S., Mori_ Y. Yamamoto. D. and Umeda, M.
    • 雑誌名

      Science 323

      ページ: 1740-1743

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic analysis of chaste, a new mutation of Drosophila melanogaster characterized by ex tremely low female sexual receptivity2009

    • 著者名/発表者名
      Juni, N. and Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      J. Neurogenet. 23

      ページ: 1-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new versatile gene-trap vector for insect trangenics2008

    • 著者名/発表者名
      Lukacsovich, T., Hamada, N., Miyazaki, S., Kimpara, A. and Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      Arch. Insect Biochem. Physicl 69

      ページ: 168-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fruitless and Doublesex coordinate to generate male-specific neurons that can initiate courtship2008

    • 著者名/発表者名
      Kimura, K-I., Hachiya, T., Koganezawa, M., Tazawa, T. and Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      Neuron 59

      ページ: 759-769

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain sex difference and function of the fruitless gene in Drosophila2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      J.Neurogenet 15

      ページ: 1-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chip is required for post eclosion behavior in Drosophila2008

    • 著者名/発表者名
      Hari, P., Deshpande, M., Sharma, N., Ra adhyaksha, N., Ramkumar, N., Kimura, K.-I., Rodrigues, V. and Tole, S.
    • 雑誌名

      J. Neurosci 28

      ページ: 9145-9150

    • 査読あり
  • [学会発表] Shaping of male courtship posture by lateralized gustatory inputs to sexually dimorphic fruitless-expressing neurons2009

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Koganezawa, Daisuke Haba, Takashi Matsuo and Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      50^<th> Annual Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      The Sheraton Chicago Hotel & T owers, Chicago, USA.
    • 年月日
      20090304-08
  • [学会発表] キイロショウジョウバエlingerer遺伝子の記憶成形における役割2008

    • 著者名/発表者名
      木村真吾, 須之内和也, 野本聡, 榊原泰史, 山元大輔
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会
    • 発表場所
      第31回日本分子生物学会
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] Tyrosine phosphorylation of Armadillo/s-catenin mediated by Btk29A is essential for soma-to-germ signaling in Drosophila oogenesis2008

    • 著者名/発表者名
      濱田典子, 山元大輔
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] 柳澤比呂子, 農田雅士, 元山純, 吉田瞳, 中野芳郎, 川野仁, 山元大輔, 三五一憲2008

    • 著者名/発表者名
      胎生期マウスにおけるMSpin/SPNS(Spnster homdog)の発現様式
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] 細胞死抑制により生き残ったショウジョウバエ雄特異神経群は雌に交尾を誘導できるか2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 山元大輔
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      20080905-07
  • [学会発表] ショウジョウバエ脳の性差形成と性行動制御2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一
    • 学会等名
      日本遺伝学会第80回大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20080903-05
  • [学会発表] ショウジョウバエ脳の性差形成と細胞死2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一
    • 学会等名
      第17回日本アポトーシス研究会学術集会
    • 発表場所
      メルパルク京都
    • 年月日
      20080801-02
  • [学会発表] Shaping the male corutship posture by a gustatory pheromonein Drosophila2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      XV International symposium on olfaction and taste
    • 発表場所
      San Francisco, USA.
    • 年月日
      20080721-28
  • [学会発表] ショウジョウバエ成虫脳の雄特異的ニューロン群の形成機構2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 蜂谷友祥, 田澤辰典, 山元大輔
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20080719-21
  • [学会発表] ショウジョウバエ性決定因子かuitlessとdoublesexによる脳の性差形成2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 蜂谷友祥, 田澤辰典, 山元大輔
    • 学会等名
      日本分子生物学会第8回春季シンポジウム
    • 発表場所
      京王プラザホテル札幌
    • 年月日
      20080526-27
  • [学会発表] 性行動を司る脳と遺伝子2008

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      仙台南ロータリークラブ例会卓話
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-20
  • [学会発表] 性行動を生み出す脳と遺伝子2008

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第19回生体・生命工学研究会
    • 発表場所
      東北大学大学院情報科学研究科, 仙台
    • 年月日
      2008-11-19
  • [学会発表] 性行動の遺伝学2008

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第309回医学研究の基礎を語る集い
    • 発表場所
      東京慈恵医科大学
    • 年月日
      2008-11-13
  • [学会発表] マウス歩行活動におけるスケールフリー性2008

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 内田克哉
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2008-09-05
  • [学会発表] フェロモン感覚がショウジョウバエ求愛行動の方向を決定づける2008

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 松尾隆嗣, 山元大輔
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] ショウジョウバエの性行動を生み出す遺伝子とニューロン2008

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      京都大学GCOE特別セミナー : Biodiversity and evolution from genome to ecosystem
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-06-30
  • [学会発表] ショウジョウバエfryutkess遺伝子による神経系の性差形成と求愛行動の制御2008

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之
    • 学会等名
      東北大学先進融合領域フロンティァプログラム第4回異分野交セミナー
    • 発表場所
      東北大学加齢医学研究所
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] 動物の"スケールフリー"行動 : ショウジョウバエの餌探索行動パターンにおける記憶効果2008

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之
    • 学会等名
      第65回形の科学シンポジウム
    • 発表場所
      仙台電波高専
    • 年月日
      2008-06-21
  • [学会発表] 性行動・脳・遺伝子2008

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      L研セミナー、"Clocks, around the clock"、川村浩先生アショフ・本間賞受賞記念シンポジウム、
    • 発表場所
      三菱化学生命科学研究所・講堂, 東京
    • 年月日
      2008-04-18
  • [図書] 脳を刺激する習慣2009

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      PHP研究所
  • [図書] 神経系の雌雄差形成昆虫ミメティックス-昆虫の設計学ぶ-第2編1章デザイン第7節(下澤楯夫, 針山孝彦監修)2008

    • 著者名/発表者名
      木村賢一
    • 総ページ数
      135-142
    • 出版者
      (株)NTS
  • [図書] ハエのスケールフリー行動「昆虫ミメティックスー昆虫の設計に学ぶ-」2008

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之
    • 総ページ数
      571-578
    • 出版者
      (株)NTS

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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