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2021 年度 実施状況報告書

ニホンヤモリにおける高温忌避行動の遺伝的基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15166
研究機関東京理科大学

研究代表者

赤司 寛志  東京理科大学, 先進工学部生命システム工学科, 研究員 (00808644)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード温度感受性TRP / TRPA1 / ニホンヤモリ / 熱ストレス応答行動
研究実績の概要

外温性動物の体温は温度環境に依存して変化するが、生命活動を維持する上で低体温や高体温を常に許容できるわけではなく、体温の過度な上昇を防ぐには自身にとって危険な温度を感知して避けることが重要になる。陸上の外温性動物における温度感受性TRPA1チャネルは熱刺激によって活性化されるが、これまでの解析からこの活性化温度は熱刺激に対する動物の忌避体温と相関することがわかっている。本研究の目的は、熱刺激に対する動物の応答行動にTRPA1がどのように関連しているかを明らかにすることであり、これにより生体熱センサーの進化的変化が行動の変化を制御している可能性を検討する。
2021年度は、温度上昇率を制御できるホットプレートを用いて、本研究対象であるニホンヤモリのexperimental voluntary maximum (EVMまたは忌避体温) を測定した。さらに、TRPA1の忌避行動に対する寄与を明らかにするため、TRPA1のアンタゴニスト(HC-030031)を腹腔投与し、その上で忌避行動を観察した。その結果、有意差は得られなかったものの、アンタゴニスト投与個体は野生型に比べ熱刺激に対する忌避行動がやや遅延する傾向がみられた。

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

忌避体温を測定するための行動解析方法は昼行性のトカゲを用いた先行研究を参考にしていたが、2021年度は暗所を好むニホンヤモリの特性を加味した上で忌避行動・忌避体温測定の解析方法を確立した。薬剤投与実験によって、TRPA1と忌避行動の関連を示唆する結果が得られたことから、おおむね順調であると言える。

今後の研究の推進方策

ニホンヤモリTRPA1の活性化温度をパッチクランプ法によって測定する。さらに、Rasys et al. (2019)を参考にした遺伝子改変個体を作出するため、ニホンヤモリ野外採取個体を用いて、手術・マイクロインジェクションといった手技を確立する。また、遺伝子改変個体の作出と並行して、今後も薬剤投与を交えた行動解析を実施し、TRPA1の熱応答行動への関連解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

TRPA1の温度活性解析を予定していたが、新型コロナウイルスの影響により出張や共同研究が滞ったことで、出張費や研究費など一部を当初の予定通りに使用することができなかったため。今後、次年度使用額を研究代表者が在籍する研究室で温度活性解析を実施するための予算として割り当てる予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Thermal Sensitivity of Heat Sensor TRPA1 Correlates With Temperatures Inducing Heat Avoidance Behavior in Terrestrial Ectotherms2021

    • 著者名/発表者名
      Akashi Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 9 ページ: 1~9

    • DOI

      10.3389/fevo.2021.583837

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comprehensive thermal performance curves for yellow dung fly life history traits and the temperature-size-rule2021

    • 著者名/発表者名
      Blanckenhorn Wolf U.、Berger David、Rohner Patrick T.、Schafer Martin A.、Akashi Hiroshi、Walters Richard J.
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Biology

      巻: 100 ページ: 103069~103069

    • DOI

      10.1016/j.jtherbio.2021.103069

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 動物の温度耐性は温度センサーTRPA1の温度活性から推定できるか?2021

    • 著者名/発表者名
      赤司寛志
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会
  • [学会発表] ニホンヤモリにおける温度感受性TRPチャネルと高温刺激に対する忌避行動の関連2021

    • 著者名/発表者名
      柳川紗良、赤司寛志、宮川信一
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会

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公開日: 2022-12-28  

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