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2015 年度 実績報告書

種特異的性行動を規定するfru遺伝子とfru神経回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23220007
研究機関東北大学

研究代表者

山元 大輔  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50318812)

研究分担者 木村 賢一  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80214873)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード求愛行動 / fruitless / Drosophila / 神経回路 / CRISPR/Cas9 / 進化 / 性的二型 / 転写
研究実績の概要

動物の行動様式は、種ごとに異なっている。本研究は、神経回路のどのような違いが行動の種による差を作り出すのかを明らかにし、行動の多様性の進化を支える遺伝子と細胞レベルの機構を解明することを目的として以下の実験を計画、実施した。(1)D. melanogasterのfru調節領域(約30kb)とD. subobscuraの対応領域をそれぞれGAL4に接続し、D. melanogasterのゲノムの定位置に挿入して、このGAL4によってdTrpA1の発現を誘導、高温条件にその雄を置くことで生起する行動を観察した。これによりD. subobscuraの行動様式がD. melanogasterに生じるならば、fru調節領域の働きの種差、その結果として生ずるfru発現細胞の違い(“melanogaster特異的にfruを発現する細胞” や “subobscura特異的にfruを発現する細胞”)が行動の種差を生むとの仮説が支持される。(2)上記の仮説が支持される場合、D. subobscuraそのものの脳内で “subobscrura特異的fru発現ニューロン”をfru-GAL4>UAS-dTrpA1により強制活性化し、着目しているsubobscura特異的行動が引き起こされることを立証する。本研究採択時に設定した課題は上記の(1)のみであったが、仮説の検証には(2)が不可欠との観点から、(2)をも実施した。(1)についてはmelanogaster fru-GAL4の作成が難航したがついに成功し、subobscura fru-GAL4によって誘起されるlicking行動がmelanogaster fru-GAL4ではほとんど全く誘起されないという結果を得、当初の仮説が強く支持された。(2)についてもsubobscuraにCRISPR/Cas9法を適用してfru座にAttP siteを挿入するという画期的成果を挙げ、subobscura fru-GAL4作成に道筋をつけた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 20件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS
  • [雑誌論文] Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-mediated mutagenesis and phenotype rescue by piggyBac transgenesis in a nonmodel Drosophila species.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Murakami H, Ote M, Yamamoto D.
    • 雑誌名

      Insect Mol Biol

      巻: 25 ページ: 12232

    • DOI

      10.1111/imb.12232

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Requirement of the TEC family tyrosine kinase BTK29A for courtship memory in Drosophila males.2016

    • 著者名/発表者名
      Sunouchi K, Koganezawa M, Yamamoto D.
    • 雑誌名

      Arch Insect Biochem Physiol.

      巻: 91 ページ: 165-174

    • DOI

      10.1002/arch.21316

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Zeste tunes the timing of ecdysone actions in triggering programmed tissue degeneration in Drosophila.2015

    • 著者名/発表者名
      Goto T, Sato K, Sone H, Koganezawa M, Ito H, Yamamoto D.
    • 雑誌名

      J Neurogenet

      巻: 29 ページ: 169-173

    • DOI

      10.3109/01677063.2015.1098638

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Dmca1D channel mediates Ca(2+) inward currents in Drosophila embryonic muscles.2015

    • 著者名/発表者名
      Hara Y, Koganezawa M, Yamamoto D.
    • 雑誌名

      J Neurogenet

      巻: 19 ページ: 117-123

    • DOI

      10.3109/01677063.2015.1054991

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drosophila ovipositor extension in mating behavior and egg deposition involves distinct sets of brain interneurons2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura, K, Sato, C., Koganezawa, M. and Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0126445

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0126445

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フェロモンと性行動--ハエとヒトは同じか―2015

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 16 ページ: 271-275

  • [学会発表] Searching for ppk-expressing neurons that control female receptivity in Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Miwa, Y., Koganezawa, M., Emoto, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第60回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] An analysis of a role of visual cues in the courtship induction in Drosophila subobscura2016

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, T., Kohatsu, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第60回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] Drosophila subobscuraにおけるfruitless変異体の表現型解析2016

    • 著者名/発表者名
      田中良弥,村上日向,大手学,山元大輔
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-26
  • [学会発表] Brain insulin-producing cells integrate light and temperature information for diapause control in Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Invertebrate Neuropeptide Conference
    • 発表場所
      Solar do Rosario Hotel, Auro Preto, Brazil
    • 年月日
      2016-02-14 – 2016-02-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 行動の種間差を生み出すメカニズムを探る~ショウジョウバエの求愛行動を用いた試み~2015

    • 著者名/発表者名
      田中良弥,村上 日向,大手 学,山元 大輔
    • 学会等名
      第3回生態進化発生コロキウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-28
  • [学会発表] 行動の種差を規定するゲノム・遺伝子相関の解明2015

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      平成27年度新学術領域「ゲノム・遺伝子相関」班会議
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-12-20 – 2015-12-23
  • [学会発表] ショウジョウバエの求愛と攻撃を切り替える神経機構2015

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之
    • 学会等名
      新学術領域「適応回路シフト」第2回領域会議
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2015-12-16 – 2015-12-17
  • [学会発表] Genes and circuits for male courtship behavior in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      EMBO Conference “Neural Development”
    • 発表場所
      Academia Sinica, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Sxl functions in germ stem cells in Drosohpila2015

    • 著者名/発表者名
      Okano, S. Ote, M. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] ロイシン添加によるオートファジー不全を改善するメカニズムとSpin1との関連2015

    • 著者名/発表者名
      柳澤比呂子, 石井智裕, 河上江美子, 遠藤堅太郎, 平岡由佳, 上野隆, 山元大輔, 小松雅明, 渡部和彦
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Searching for fru-target genes that regulate the development of sexual dimorphisms in Drosophila central neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Ito, H. Sato, K. Kondo, S. Ueda, R. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-01
  • [学会発表] The neural basis for experience-dependent modifications of male courtship in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D., Kohatsu, S.
    • 学会等名
      NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GABAergic neural circuitry controlling courtship and aggression in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sex-specific cleavage of lola specifies sex-specific neurite structures in Drosohila2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., Ito, H., Koganezawa, M., Toba, G., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] earching for fru-target genes that regulate the development of sexual dimorphisms in Drosophila central neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Ito, H. Sato, K. Kondo, S. Ueda, R. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural correlates of vision-dependent courtship following revealed by in vivo caicium imaging in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Kohatsu, S. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible role of cell-cell interactions in the sex-specific neurite patterning in Drosohiila central neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, T., Sato, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Doublesex expressing neurons that contribute to copulation in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Yilmazer, Y. Koganezawa, M. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] DTRF2 acts as a co-factor of fruitless, a major neural masculinizing parameter in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury, Z., Sato, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Select ppk-expressing neurons control female sexual receptivity in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Miwa, Y., Koganezawa, M., Emoto, K., Yammaoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of visual behavior that constitutes the courtship ritual in Drosohpila subobscura2015

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, T., Kohatsu, S., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of social experience on inter-male courtship in Drosophila fruitless mutants2015

    • 著者名/発表者名
      Takei, T., Koganezawa, M., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      NU-Tohoku Univ. Brain Science Meeting “Joy of Brain”
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Male-specific transcription factor Fruitless non-transcriptionally suppresses proteolytic cleavage of a Lola isoform to generate sexual differences in neuronal structures and behavior of Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, K. Ito, H. Koganezawa, M. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Neurobiology of Drosophila. Cold Spring Harbor Laboratory, USA
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, USA
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-10-03
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエの脳の性を決める分子機構2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤弘樹
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ雄の求愛行動を生み出す中枢神経活動のin vivo光学計測2015

    • 著者名/発表者名
      古波津創, 山元大輔
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 非モデル種Drosophila subobscuraでのCRISPR-Cas9による変異誘発2015

    • 著者名/発表者名
      村上日向, 田中良弥,大手学,山元大輔
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] What are Fruitless proteins really doing for LOVEly fruit flies?2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D
    • 学会等名
      Department Seminar at Oxford
    • 発表場所
      University of Oxford
    • 年月日
      2015-09-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエの求愛と攻撃を解発する脳内fru/dsx発現ニューロン2015

    • 著者名/発表者名
      小金澤雅之, 山元大輔
    • 学会等名
      第86回日本動物学会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [学会発表] 求愛行動を規定する遺伝と環境―ショウジョウバエの場合2015

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第1042回生物科学セミナー
    • 発表場所
      東京大学 理学部2号館講堂
    • 年月日
      2015-09-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 共生細菌Wolbachiaによる宿主の生殖細胞操作2015

    • 著者名/発表者名
      大手学,山元大輔
    • 学会等名
      第4回新学術領域配偶子制御領域会議
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
  • [学会発表] A new experimental paradigm for the study of visually incuced courtship behavior in Drosophila species2015

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, T. Kohatsu, S. and Yamamoto, D
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [学会発表] Nature vs. nurture in Drosophila courtship2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      EMBO-Kavli Workshop on Neural Circuits and Behaviour of Drosophila
    • 発表場所
      Kolymbari, Crete, Greece
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nature vs. nurture in Drosophila courtship2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      International Symposium of Correlative Gene System
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Publi Hall. Nara
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 性行動の神経機構―ショウジョウバエに問う”遺伝と環境”2015

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第79回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学 松本キャンパス 旭総合研究棟
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Possible involvement of neuropeptide-expressing neurons in the regulation of female receptivity2015

    • 著者名/発表者名
      Miwa, Y., Koganezawa, M., Emoto, K., Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 3rd Asia-Pacific Drosophila Research Conference.
    • 発表場所
      Beijing Conference Center, China
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Studies on visually induced courtship behavior in Drosophila species by a newly established tethered male preparation2015

    • 著者名/発表者名
      31.Higuchi, T. Kohatsu, S. Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 3rd Asia-Pacific Drosophila Research Conference.
    • 発表場所
      Beijing Conference Center, China
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-14
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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