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2022 年度 実績報告書

卵黄栄養依存から採餌行動への移行を司る魚類神経メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03071
研究機関東京農工大学

研究代表者

馬谷 千恵  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (60779346)

研究分担者 神田 真司  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50634284)
古川 史也  北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (80750281)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード真骨魚類 / 発達 / 神経科学 / 代謝 / 生理学
研究実績の概要

魚類に代表される卵生動物は、卵黄を有する期間は体内栄養に依存して発育するが、卵黄が退縮すると体外に存在する餌を求める採餌行動を示すようになる。この採餌行動への移行に問題がある個体は死亡もしくは成長不良を引き起こすことが報告されている。ところが、「卵黄が退縮したことを検知して採餌行動を誘導する、生存に重要な分子メカニズム」は今日まで明らかとされていない。そこで本研究では、真骨魚類の一種のメダカをモデルに、電気生理学・遺伝子工学・生化学を組み合わせた手法を用いて、この問いの解明を目指す。これまでに、卵黄を除去した胚や卵黄抽出物を用いた解析により、卵黄のあるなしを検知して、脳で発現が変動する神経ペプチドの同定に至っている。特に本年度は、卵黄の退縮という飢餓を脳へ伝える卵黄成分の探索と、卵黄に応答する神経細胞において発現する神経ペプチドをノックアウトした個体の行動解析を進めてきた。卵黄成分に関しては、昨年度絞り込んだものに関して、投与を行った際に脳内のペプチドの発現変動が起きるかどうか解析を進めている。また、昨年度作出を開始した、in vivoでメダカ胚の活動を記録するために自家蛍光が無いメダカの掛け合わせを進め、系統化を行った。さらに、卵黄の大きさに応じた発現変動を示す神経ペプチドをノックアウトした個体とWT個体において摂食行動の解析を行った。そして、以上の研究成果の一部に関しては、第45回日本分子生物学会大会年会において発表した。

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

卵黄成分と行動解析に関して、データが蓄積しつつあるため。

今後の研究の推進方策

最終年度に向けて、卵黄成分の特定を進めるとともに、論文投稿の準備を進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Estrogen upregulates the firing activity of hypothalamic gonadotropin‐releasing hormone (GnRH1) neurons in the evening in female medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Ikegami Kana、Kajihara Sho、Umatani Chie、Nakajo Mikoto、Kanda Shinji、Oka Yoshitaka
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 34 ページ: e13101

    • DOI

      10.1111/jne.13101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular encoding and synaptic decoding of context during salt chemotaxis in C. elegans2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Shingo、Yoshitane Hikari、Mitsui Hinako、Sato Hirofumi、Umatani Chie、Kanda Shinji、Fukada Yoshitaka、Iino Yuichi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 2928

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30279-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuropeptide FF indirectly affects testicular morphogenesis and functions in medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Tomihara Soma、Ikegami Kana、Shimomai Rinko、Umatani Chie
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 ページ: e2209353119

    • DOI

      10.1073/pnas.2209353119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo gene transfer in the cloudy catshark <i>Scyliorhinus torazame</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimori Chika、Umatani Chie、Chimura Misaki、Ijiri Shigeho、Bando Hisanori、Hyodo Susumu、Kanda Shinji
    • 雑誌名

      Development, Growth &amp; Differentiation

      巻: 64 ページ: 558~565

    • DOI

      10.1111/dgd.12824

    • 査読あり
  • [学会発表] 神経ペプチドを介した繁殖期依存的な摂食行動の調節機構2022

    • 著者名/発表者名
      田杭夕里佳, 武田進吾, 和井田洋世, 木村智貴, 神田真司, 武田洋幸, 岡良隆, 馬谷千恵
    • 学会等名
      NEURO2022
  • [学会発表] メダカ母体への高脂肪食投与が卵成熟および次世代個体の発生に与える影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      井上雄介, 福島真夏, 馬谷千恵, 武田洋幸
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 卵黄退縮という飢餓により発現変動を示す神経ペプチドの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      馬谷千恵, 田杭夕里佳, 古川史也, 神田真司, 富原壮真, 武田洋幸, 岡良隆
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 真骨魚類におけるペプチドニューロンを介した行動調節機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      馬谷千恵
    • 学会等名
      第46回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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