成長から成熟への変遷を司るコラゾニン神経の上流探索と機能解析

控制从生长到成熟过渡的 corazonin 神经元的上游探索和功能分析

• 批准号: 21K06197
• 负责人: 島田 裕子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06197/
• 关键词: ショウジョウバエ; 栄養; ステロイドホルモン; コラゾニン; オクトパミン; 早熟蛹化; キイロショウジョウバエ; エクジステロイド生合成; 脳神経系

本研究は、成長から成熟への変遷を司る神経内分泌機構を明らかにする目的で、ショウジョウバエ幼虫のコラゾニン産生神経（以下、Crz 神経）の活動を制御するオクトパミン産生神経（以下、OA 神経）を同定することを目指す。また、Crz 神経が成長を抑制し、成熟への舵切りを誘導する過程で、他の神経群との連携プレーがあることを、神経特異的RNAiによる機能解析や single cell RNA seq 解析によって明らかにする。本研究により、十分に栄養を蓄えた個体において、成長から成熟への舵切りスイッチを担う神経経路の全貌を掴む。2022年度においては、発育から成熟へのスイッチに必要な栄養量を定量する目的で、3齢中期の幼虫を飢餓条件に起き、蛹化するタイミングが早まる現象（早熟蛹化）の解析を行った。興味深いことに、飢餓条件においても前胸腺でのエクジステロイド生合成遺伝子群の発現に劇的な変化はない一方で、脂肪体での活性型エクジステロイドの生合成に関わる shade 遺伝子の発現が有意に上昇していた。さらに、エクジステロイドシグナリング経路の因子EcR、E74A、E74B、E75A、E75B の発現も顕著に上昇することを見出した。これらの結果から、３齢中期の幼虫では、前胸腺ではなく、末梢組織の脂肪体においてエクジステロイドシグナリングが促進されることによって、蛹化のタイミングが早まることが示唆された。さらに、本研究では、飢餓条件でのエクジステロイドシグナルの亢進には、ショウジョウバエのインスリン様ペプチドの１つである dilp6 の機能が関わることが示唆された。本研究によって、発育から成熟へのスイッチにおいて、栄養条件に応じて発育が促進されるだけではなく、飢餓条件が成熟を早めるメカニズムがあることが示唆された。

は, growth, this study か ら mature へ の - moving を god る 経 endocrine institutions を Ming ら か に す る purpose で, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ larvae の コ ラ ゾ ニ ン produce 経 god (hereinafter, Crz 経 god) の "を royal す る オ ク ト パ ミ ン produce 経 god (" を, OA 経 god) with fixed す る こ と を refers す. ま た, Crz god 経 が を growth inhibition し, mature へ の rudder cut り を induced す で る process, he の 経 god group と の プ link-up レ ー が あ る こ と を, god 経 specific RNAi に よ る function analytical や single cell RNA seq parsing に よ っ て Ming ら か に す る. This study に よ り, very に tech students.their ownship raise を え storage た individual に お い て, grow か ら mature へ の rudder cut り ス イ ッ チ を bear う god 経 の 経 road whole を slap む. 2022 annual に お い て は, 発 か ら mature へ の ス イ ッ チ に necessary な tech students.their ownship raise quantity を quantitative す で る purpose, 3 middle 齢 を の larvae starvation conditions に き, pupation す る タ イ ミ ン グ が early ま る phenomenon (early pupation) line analytical を の っ た. Takes deep い こ と に, starvation conditions に お い て も thymus before で の エ ク ジ ス テ ロ イ ド biosynthesis heritage 伝 subgroup の 発 presently に play な variations change は な い で, fat body で の activity type エ ク ジ ス テ ロ イ ド の biosynthesis に masato わ る shade heritage 伝 son の 発 now rising が intentionally に し て い た. さ ら に, エ ク ジ ス テ ロ イ ド シ グ ナ リ ン グ 経 road の factor EcR, E74A, E74B, E75A, E75B の 発 now も 顕 through に す る こ と を shows し た. こ れ ら の results か ら, 3 middle 齢 の larvae で は, former thymus で は な く, peripheral tissue の fat body に お い て エ ク ジ ス テ ロ イ ド シ グ ナ リ ン グ が promote さ れ る こ と に よ っ て, pupation の タ イ ミ ン グ が early ま る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, this study で は, starvation conditions で の エ ク ジ ス テ ロ イ ド シ グ ナ ル の hyperthyroidism に は, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の イ ン ス リ ン others ペ プ チ ド の 1 つ で あ る dilp6 の function が masato わ る こ と が in stopping さ れ た. This study に よ っ て, 発 か ら mature へ の ス イ ッ チ に お い て conditions, tech students.their ownship に 応 じ て 発 yukon が promote さ れ る だ け で は な く が, starvation conditions mature を early め る メ カ ニ ズ ム が あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Endocrinology: Non-insulin-producing cells secrete insulin under nutrient shortage

内分泌学：非胰岛素产生细胞在营养缺乏的情况下分泌胰岛素

• 发表时间: 2022
• 期刊: Current Biology
• 影响因子: 9.2
• 作者: Yuko S. Niwa and Ryusuke Niwa

栄養と発育をつなぐ神経内分泌機構の研究

营养与生长的神经内分泌机制研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Hibiki Nakagawa;Junpei Kuroda;Toshihiro Aramaki and Shigeru Kondo;島田裕子
• 通讯作者: 島田裕子

A population of neurons that produce hugin and express the diuretic hormone 44 receptor gene projects to the corpora allata in Drosophila melanogaster

• DOI: 10.1111/dgd.12733
• 发表时间: 2021-03
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Yosuke Mizuno;E. Imura;Yoshitomo Kurogi;Yuko Shimadaigu-Niwa;S. Kondo;Hiromu Tanimoto;Sebastian Hückesfeld;M. Pankratz;R. Niwa