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2009 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
パートナータンパク質の同定
fruの機能低下変異体雄においてEcR(エクダイソン受容体)の働きをRNAiにより抑制すると、性的二型を示すmALニューロンの雄特異的な同側神経突起が失われ、部分的に雌化されることが明らかになった。しかし、反対側突起には変化は生じなかった。
一方fruの機能低下変異体雄においてlola(longitudinal lacking)の働きをRNAiにより抑制すると、mALニューロンの反対側突起先端部の形状が、雌様の分枝パターンを呈し、部分的な雌化が認められた。しかし、同側突起には変化がなかった。
このことから同側突起と反対側突起の性差が、独立の機構によって形成されると推察された。
標的遣伝子の同定
Hb遺伝子の転写物をRT-PCRによって検出したところ、fru突然変異体では雄特異的に発現量が低下していることが判明した。表現型レベルでHbがfruと相互作用を示すことを考慮すると、Hbがfruの下流で働く可能性が示唆される。
II.雄の性指向性を支配するニューロン群の同定
fru発現ニューロン全てに高温感受性dTrpAlチャンネルを発現させ、高温シフト刺激を与えたところ、一頭単独で実験容器に入れられた雄が、雌のいない状態で典型的な求愛行動を示した。
そこで、MARCM法を適用し、少数のfru発現ニューロン群にのみdTrpAlを発現させて同様の実験を行ったところ、求愛行動の一部を示す個体が得られた。これらの個体について、行動アッセイ後に脳を取り出し、dTrpAlを発現していたニューロンを同定した。その結果、雄特異的P1介在ニューロンにdTrpAlを発現していた個体が、有意に高い割合で求愛行動を示すことが明らかとなり、P1が雄の性行動のトリガーニューロンとして機能することが立証された。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (38件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Phenotypic interactions of spinster with the genes encoding proteins for cell death control in Drosophila melanogaster2010

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, A., Nakano, Y., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      Arch.Insect.Biolchem.Physiol. 73

      ページ: 119-127

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The shaping of male courtship posture by lateralized gustatory inputs to male-specific interneurons2010

    • 著者名/発表者名
      Koganezawa, M., Haba, D., Matsuo, T., Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      Curr.Biol. 20

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] 宿主の細胞機能を操作する Wolbachia タンパク質の同定2010

    • 著者名/発表者名
      大手学, 上山盛夫, 山元大輔
    • 学会等名
      第54回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパス
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] Hunchback cooperates with fruitless to masculinize neurons in the Drosophila brain2009

    • 著者名/発表者名
      Goto, J., Mikawa, Y., Ito, H., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Recruitment of chromatin regulators Rpd3 and HP1 to fruitless-containing complex controls neural masculinization in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Ito, H., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Hama, C., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Drosophila fruitless specifies the sex-specific neuronal projection pattern in sensory neurons2009

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 漆崎彬, 松田理恵, 山元大輔
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yohohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] An attempt at identifying target genes of fruitless in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Nomoto, S., Toba, G., Nojima, T., Terashima, J., Kurata, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Multidendritic sensory neurons in the adult Drosophila abdomen : origins, dendritic remodeling, and life-long maintenance of dendritic arbors2009

    • 著者名/発表者名
      下野耕平, 木村賢一, 藤本梓, 津山泰一, 碓井理夫, 上村匡
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Sexual dimorphism in Drosophila gustatory sensory neurons2009

    • 著者名/発表者名
      漆崎彬, 松田理恵, 山元大輔, 木村賢一
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] The expression of MSin1/Spns1 during the formation of somites2009

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa, H., Toyoda, M., Nakano, Y., Kawano, H., Sango, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Pheromonal signal shapes courtship song of Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      The 7^<th> International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      20091103-20091104
  • [学会発表] ショウジョウバエ運動神経系の性差形成-雄特異筋を支配する運動神経2009

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 山元大輔
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター, 大阪
    • 年月日
      20091022-20091024
  • [学会発表] MARCM-based analysis of mating behavior of Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Janelia Farm Conference : Neural Circuits Controlling Sexual Behavior
    • 発表場所
      Washington, USA
    • 年月日
      20091011-14
  • [学会発表] Functional dissection of the neural circuitry controlling male courtship by the manipulation of single neuron activities2009

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      Janelia Farm Conference : Improving the Toolkit for Drosophila Neurogenetics
    • 発表場所
      Washington, USA
    • 年月日
      20091004-20091007
  • [学会発表] Visualizing central neuron activities that can initiate male courtship2009

    • 著者名/発表者名
      Kohatsu, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Neurobiology of Drosophila
    • 発表場所
      New York, USA
    • 年月日
      20090929-20091003
  • [学会発表] Identification of a single motoneuron that induces a male-specific muscle in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Nojima, T., Kimura, K-I., Matsumoto, K., Nomoto, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Neurobiology of Drosophila
    • 発表場所
      New York, USA
    • 年月日
      20090929-20091003
  • [学会発表] Spinster gene function is required in a subset of brain neurons for acquiring sexual receptivity in female Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, A., Nakano, Y., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Neurobiology of Drosophila
    • 発表場所
      New York, USA
    • 年月日
      20090929-20091003
  • [学会発表] ショウジョウバエ前肢味覚感覚ニューロンにおける性差(1)中枢投射パターン2009

    • 著者名/発表者名
      漆崎彬, 松田理恵, 山元大輔, 木村賢一
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      20090917-20090919
  • [学会発表] ショウジョウバエ前肢味覚感覚ニューロンにおける性差(2)性決定因子による性差形成2009

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 漆崎彬, 松田理恵, 山元大輔
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      20090917-20090919
  • [学会発表] Sexually dimorphic fruitless-expressing interneurons shape male courtship posture in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20090916-20090918
  • [学会発表] Identification of the motoneurons that induce a male-specific muscle in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Nojima, T., Matsumoto, K, Nomoto, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 32^<nd> Annual Meeting the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20090916-20090918
  • [学会発表] フェロモン受容体Gr32a発現ニューロンはショウジョウバエの求愛行動の制御に関与する2009

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      日本味と匂学会第43回大会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      20090902-20090904
  • [学会発表] The possible involvement of hunchback and Kruppel in the fruitless-dependent masculinization of neurons2009

    • 著者名/発表者名
      Goto, J., Mikawa, Y., Ito, H., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 2^<nd> Brain Science Summer Retreat "How to research unsolved problems"(Tohoku Neuroscience GCOE)
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 年月日
      20090725-20090726
  • [学会発表] Btk29A-dependent tyrosine phosphorylation of Armadillo/β-catenin is essential for soma-to-germ signaling in Drosophila oogenesis2009

    • 著者名/発表者名
      Hamada, N., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 2^<nd> Brain Science Summer Retreat "How to research unsolved problems"(Tohoku Neuroscience GCOE)
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 年月日
      20090725-20090726
  • [学会発表] Roles of chromatin regulators HP1 and Rpd3 on the formation of sexually dimorphic neuronal circuitry in the Drosophila CNS2009

    • 著者名/発表者名
      Ito, H., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Tateno, M., Hama, C., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 2^<nd> Brain Science Summer Retreat "How to research unsolved problems"(Tohoku Neuroscience GCOE)
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 年月日
      20090725-20090726
  • [学会発表] Female sexual receptivity regulated by a subset of brain neurons that require spinster gene function2009

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, A., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 2^<nd> Brain Science Summer Retreat "How to research unsolved problems"(Tohoku Neuroscience GCOE)
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 年月日
      20090725-20090726
  • [学会発表] The possible involvement of hunchback and Kruppel in the fruitless-dependent masculinization of neurons2009

    • 著者名/発表者名
      Goto, J., Mikawa, Y., Ito, H., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Identification of a motoneuron innervating the male specific muscle(Muscle of Lawrence)2009

    • 著者名/発表者名
      木村賢一, 山元大輔
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Genetic evidence that proteins for RNA metabolism are essential for long-term courtship memory2009

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Sunouchi, K., Nomoto, S., Sakakibara, Y., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Regulation of Drosophila oogenesis by Btk29A, a Tec family of tyrosine kinase2009

    • 著者名/発表者名
      Kuwada, Y., Hamada, N., Sato, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] A possible role of EcR in the development of fruitless-expressing neurons in Drosophila melanogaster2009

    • 著者名/発表者名
      Masuda, T., Ito, H., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Identification of the motoneurons required for the formation of the male-specific muscle in Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Nojima, T., Matsumoto, K., Nomoto, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] The analysis of female sexual receptivity with special reference to spinster, a mutation that causes enhanced mate refusal in female Drosophila2009

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, A., Nakano, Y., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Tracing synaptic connections in the Drosophila nervous system by GRASP2009

    • 著者名/発表者名
      Sato, S., Toba, G., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] Mutlidendritic sensory neurons in the adult Drosophila abdomen : origins, dendritic remodeling, and life-long maintenance of dendritic arbors2009

    • 著者名/発表者名
      下野耕平, 木村賢一, 藤本梓, 津山泰一, 碓井理夫, 上村匡
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] A search for the genomic sequence that defines species differences in a fru-dependent male-specific character2009

    • 著者名/発表者名
      Takayanagi, S., Lukacsovich, T., Ote, M., Toba, G., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] A putative gustatory receptor required for efficient courtship in Drosophila melanogaster2009

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K., Toba, G., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 9^<th> Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Kakegawa
    • 年月日
      20090706-20090708
  • [学会発表] 行動の性差を生み出す脳と遺伝子の機構2009

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第49回生命科学 夏の学校 in 神戸
    • 発表場所
      神戸セミナーハウス
    • 年月日
      2009-08-28
  • [学会発表] 接触フェロモン受容によるショウジョウバエ求愛行動の制御2009

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      平成21年度日本動物学会東北支部会
    • 発表場所
      宮城教育大学, 仙台
    • 年月日
      2009-08-01
  • [学会発表] 性行動の引き金を引く脳細胞を同定する2009

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第2回東北大学バイオフォーラム~脳科学の革新的な発展を目指して~
    • 発表場所
      東京ステーションコンファレンス(サピアタワービルディング)
    • 年月日
      2009-06-05
  • [図書] 面白いほどよくわかる脳と心2010

    • 著者名/発表者名
      山元大輔(監修)
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      日本文芸社
  • [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] 最新応用昆虫学2009

    • 著者名/発表者名
      嶋田透, 嶋田正和, 竹田敏, 鎮西康雄, 寺山守, 山元大輔
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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