動物の温度適応を支配する組織ネットワークの分子制御

动物温度适应组织网络的分子控制

• 批准号: 16J00450
• 负责人: 園田 悟
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00450/
• 关键词: 精子; 温度応答; フィードバックシステム

温度は生物の生存と繁殖に直接影響を与える重要な環境情報である。本研究では、線虫C. elegansの低温適応現象をモデルとして、動物の温度適応メカニズムの解明を目指すものである。これまでの研究で、頭部の神経が温度情報を受容し、インスリンを分泌し、腸や神経系が受け取ることで低温適応が制御されることが明らかとされていた(Ohta, Ujisawa, Sonoda(本申請者), Kuhara, Nature commun, 2014)。その後の研究により、新たに精子が低温適応に関与することが明らかになっていた。平成28年度は、精子と低温適応の関係についてさらなる解析と、組織間における低温適応の制御メカニズムについて解析を行った。精子がどのようにして低温適応に影響を与えるかについて遺伝学的に解析した結果、精子の運動に重要な仮足の細胞骨格因子であるMajor Sperm Protein (MSP)が低温適応に関与していることが示唆された。さらに、遺伝学的解析やカルシウムイメージングによる生理学的解析の結果、予想外なことに精子から神経へのフィードバックが明らかとなった。精子は神経とは物理的な距離が存在することなどから、分泌性情報伝達因子であるステロイドホルモン受容体NHRに着目し、変異体やRNAiノックダウン個体の低温適応を解析した。その結果、腸で発現するNHRが低温適応に関与することが明らかとなった。これらの研究について本申請者を筆頭著者として論文を投稿し、2016年6月にCell reports誌上にて掲載された(Sonoda(本申請者) et al., Cell reports, 2016)。また、日本遺伝学会第88回大会や平成28年度分子生物学会年会でも発表を行い、分子生物学会では優秀ポスター賞を受賞するなど高い評価を得るに至った。

Temperature <s:1> the survival と reproduction に of organisms directly affects を and える important な environmental information である. This study で は, the nematode c. elegans の phenomenon of low temperature optimum 応 を モ デ ル と し て, animal の temperature optimal 応 メ カ ニ ズ ム の interpret を refers す も の で あ る. こ れ ま で の research で, head の god 経 が temperature intelligence を let し, イ ン ス リ ン し を secretion, intestinal や god 経 が by け take る こ と で low temperature optimal 応 が suppression さ れ る こ と が Ming ら か と さ れ て い た (Ohta, Ujisawa, Sonoda (the applicant), Kuhara, Nature commun, 2014. After そ の の research に よ り, new た に が cryogenic sperm optimum 応 に masato and す る こ と が Ming ら か に な っ て い た. 28 year は pp.47-53, sperm と low temperature optimal 応 の masato is に つ い て さ ら な る analytical と, interstitial に お け る low temperature optimal 応 の suppression メ カ ニ ズ ム に つ い analytical line を っ て た. Sperm が ど の よ う に し て low temperature optimal 応 に influence を and え る か に つ い て but 伝 learn に parsing し た results, Sperm の に important な 仮 foot bone factor で の cells あ る Major Sperm Protein (MSP) が low temperature optimal 応 に masato and し て い る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, but 伝 learn analytical や カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ に よ る physiology の results, to think outside of な こ と に sperm か ら god 経 へ の フ ィ ー ド バ ッ ク が Ming ら か と な っ た. Sperm は god 経 と は physical が な distance exists す る こ と な ど か ら, secretory intelligence 伝 factor で あ る ス テ ロ イ ド ホ ル モ ン by let body NHR に mesh し, 1 - や RNAi ノ ッ ク ダ ウ ン individual の low temperature optimal 応 を parsing し た. そ の results, intestinal で 発 now す る NHR が low temperature optimal 応 に masato and す る こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ ら の research に つ い て applicants を written this author と し て contribute papers を し, in June 2016 に Cell reports on tzu に て first white jasmines load さ れ た (Sonoda (the applicant) et al., Cell reports, 2016). ま た, Japan's heritage 伝 society back to the 88 conference や pp.47-53 28 annual society for molecular biology で も 発 table を い, molecular biology society で は excellent ポ ス タ ー reward を who す る な ど high い review 価 を must る に to っ た.

项目成果

Genetic analysis of natural variants showing various cold acclimation

显示各种冷驯化的自然变异的遗传分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Misaki Okahata;Akane Ohta;Yohei Minakuchi;Atsushi Toyoda;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara

Diverse Regulation of Temperature Sensation by Trimeric G-Protein Signaling in Caenorhabditis elegans.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0165518
• 发表时间: 2016
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Ujisawa T;Ohta A;Uda-Yagi M;Kuhara A
• 通讯作者: Kuhara A

温度適応において精子が頭部感覚ニューロンの感度に影響を与える

精子在温度适应过程中影响头部感觉神经元的敏感性

• 发表时间: 2016
• 作者: 園田 悟;太田 茜;圓尾 綾菜;宇治澤 知代;久原 篤
• 通讯作者: 久原 篤

Sperm affects thermo-sensory neuron underlying cold acclimation

精子影响冷适应过程中的热感觉神经元

• 发表时间: 2016
• 作者: Kida Takumitsu;Hiejima Yusuke;Nitta Koh-Hei;源河亨;Ayana Maruo
• 通讯作者: Ayana Maruo

線虫C. elgansの低温適応における精子から神経へのフィードバック

埃尔干线虫冷适应过程中精子对神经的反馈

• 发表时间: 2016
• 作者: 園田 悟;太田 茜;圓尾 綾菜;宇治澤 知代;久原 篤
• 通讯作者: 久原 篤