ミツバチ働き蜂の行動と生理状態を連動して制御する内分泌・神経機構の解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23370032
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保 健雄 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10201469)
• 研究分担者: 竹内 秀明 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (00376534) ; 國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ミツバチ / 脳 / キノコ体 / ケニヨン細胞 / 採餌行動 / 外分泌 / ローヤルゼリー / 細胞増殖因子

研究概要

本研究課題では、ミツバチの社会性行動の基盤となる脳神経機構と生理機構の解明を目指した。その結果、脳高次中枢（キノコ体）を形成する大型ケニヨン細胞の細胞特性を明らかにすると共に、新規な「中間型」ケニヨン細胞を発見した。また、採餌蜂では小型ケニヨン細胞と一部の「中間型」ケニヨン細胞が興奮していること、さらにオオスズメバチに対する「熱殺蜂球」を形成しているニホンミツバチの脳では、クラスIIケニヨン細胞が興奮していることを示した。一方、若い働き蜂（育児蜂）が分泌するローヤルゼリーが、3種類の外分泌腺由来のタンパク質の「カクテル」であり、他個体の生理状態に影響しうる細胞増殖因子を含むことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and characterization of an Egr ortholog as a neural immediate early gene in the European honeybee (2013)
  • 著者名/発表者名: Ugajin, A., Kunieda, T., Kubo, T
  • 雑誌名: Apis mellifera L 巻: 587 ページ: 3224
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.08.014
• [雑誌論文] Novel middle-type Kenyon cells in the honeybee brain revealed by area-preferential gene expression analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, K., Ikeda, T., Nagai, M., Hori, S., Umatani, C., Tadano, H., Ugajin, A., Nakakoka, T., Paul, R. K., Fujiyuki, T., Shirai, K., Kunieda, K., Takeuchi, H. and Kubo, T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e71732
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0071732
• [雑誌論文] Identification of kakusei, a nuclear non-coding RNA, as an immediate early gene from the honeybee, and its application for neuroethological study (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiya, T., Ugajin, A., Kunieda, T. and Kubo, T
  • 雑誌名: Intl. J. Mol. Sci 巻: 13(12) ページ: 15496-15509
  • DOI: 10.3390/ijms131215496
• [雑誌論文] Proteomic analysis of the royal jelly and characterization of the functions of its derivation glands in the honeybee (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, T., Kozuka-Hata, H., Ao-Kondo, H., Kunieda, T., Oyama, M. and Kubo, T.
  • 雑誌名: J. Proteomic Res. 巻: 12(1) ページ: 404-411
  • DOI: 10.1021/pr300700e
• [雑誌論文] Mushroom body-preferential expression of proteins/genes involved in endoplasmic reticulum Ca2+-transport in the worker honeybee (Apis mellifera L.) brain (2012)
  • 著者名/発表者名: Uno, Y., Fujiyuki, T., Morioka, M and Kubo, T
  • 雑誌名: Insect Mol.Biol 巻: 22(1) ページ: 52-61
  • DOI: 10.1111/imb.12002
• [雑誌論文] Detection of neural activity in the brains of Japanese honeybee workers during the formation of a "hot defensive bee ball" (2012)
  • 著者名/発表者名: Ugajin, A., Kiya, T., Kunieda, T., Ono, M., Yoshida, T. and Kubo, T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(3) ページ: e32902
• [学会発表] セイヨウミツバチにおけるEgr-1ホモログの同定と脊椎動物-昆虫間で保存された初期応答遺伝子としての性状解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宇賀神篤, 國枝武和, 久保健雄
  • 学会等名: 第58回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] Identification and characterization of an Egr ortholog in the European honeybee (Apis mellifera L.) as a conserved neural IEG in insects and vertebrates' (2013)
  • 著者名/発表者名: Ugajin, A., Kunieda, T. and Kubo, T
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] Identification of three genes expressed highly selectively in the mushroom bodies in the European honeybee Apis mellifera L. brain (2013)
  • 著者名/発表者名: 末次翔太, 竹内秀明, 國枝武和, 久保健雄
  • 学会等名: 日本動物学会第84回岡山大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 20130926-28
• [学会発表] 初期応答遺伝子を利用したニホンミツバチとセイヨウミツバチにおける高温曝露時のキノコ体神経活動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宇賀神篤, 國枝武和, 小野正人, 久保健雄
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 藤沢
  • 年月日: 20130327-29
• [学会発表] セイヨウミツバチのローヤルゼリーとその由来外分泌腺のプロテオミクスを用いた解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田俊之, 秦裕子, 近藤裕子, 国枝武和, 尾山大明, 久保健雄
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] 熱殺蜂球形成時のニホンミツバチ脳内の神経興奮は高温情報処理を反映する (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇賀神篤, 木矢剛智, 國枝武和, 小野正人, 吉田忠晴, 久保健雄
  • 学会等名: 日本昆虫学会第72回大会
  • 発表場所: 町田
  • 年月日: 20120915-17
• [学会発表] Neural activity in the brains of the Japanese worker honeybees involved in a hot defensive bee ball reflects thermal stimuli processing (2012)
  • 著者名/発表者名: Ugajin, A., Kiya, T., Kunieda, T., Ono, M., Yoshida, T. and Kubo, T
  • 学会等名: 10th International Congress of Neuroethology (ICN2012)
  • 発表場所: Maryland University
  • 年月日: 20120805-10
• [学会発表] Analysis of the royal jelly proteome and characterization of the functions of its derivation glands by using proteomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, T., Kozuka-Hata, H., Kondo, H., Kunieda, T., Oyama, M. and Kubo, T
  • 学会等名: Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20120528-31
• [学会発表] 熱殺蜂球形成時のニホンミ ツバチ働き蜂の脳の神経興奮は高温情報処理を反映する (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇賀神篤, 木矢剛智, 國枝武和, 小野正人, 吉田忠晴, 久保健雄
  • 学会等名: 第56回日本応用 動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20120327-29
• [学会発表] Functional characterization of hypopharyngeal gland and salivary glands of the worker honeybees by using proteomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, T., Hata, K.-H., Kondo, H., Kunieda, T., Oyama, M. and Kubo, T
  • 学会等名: 3rd International Symposium Frontiers in Agriculture Proteome Research, Contribution of proteomics technology in agricultural Sciences
  • 発表場所: Tsukuba, JAPAN
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] ミツバチの社会性行動を生み出す脳と遺伝子の仕組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保健雄
  • 学会等名: 第2回岐阜薬科大学機能性健康食品研究講演会
  • 発表場所: 岐阜市ホテルグランベール岐山
  • 年月日: 2012-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] ミツバチの社会性行動を生み出す脳と遺伝子の仕組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保健雄
  • 学会等名: 第34回ミツバチ科学研究会玉川学園
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [図書] Ecdysteroids and Honeybee Social Bheviors. In : Hormones and Behavior (Ed: Simonsen, D.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiota, Y. and Kubo, T.
  • 総ページ数: 135-156
  • 出版者: NOVA Science Publishers(eBook)
• [図書] Neuroanatomical dissection of the honeybee brain based on temporal and regional gene expression patterns. In: Honeybee neurobiology and Behavior. A Tribute to Randolf Menzel (Eds: Galizia, C. G., Eisenhardt, D. and Giulfa, M.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kubo, T
  • 総ページ数: 341-357
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/saibou/lab.html