神経系を介した交尾の情報伝達経路の解明

阐明通过神经系统进行交配的信息传递途径

• 批准号: 18J20572
• 负责人: 吉成 祐人
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20572/
• 关键词: 生殖; 交尾; キイロショウジョウバエ; 卵形成; 神経伝達物質; マトリックスメタロプロテアーゼ; 生殖幹細胞; ショウジョウバエ; 神経系による幹細胞制御; オクトパミン; 交尾行動; 幹細胞

申請者は、雌キイロショウジョウバエにおいて、交尾がどのようにして卵をつくるもととなる細胞である生殖幹細胞の増加を促すかの解明を目指した。当該年度では、申請者は卵巣の生殖幹細胞ニッチにおいてマトリックスメタロプロテアーゼ２（Mmp2）がどのようにして生殖幹細胞へと増殖のシグナルを伝達するのかを追求した。その結果、交尾後の生殖幹細胞の増加には生殖幹細胞ニッチにおいて発現するMmp2が必要であること、少なくともMmp2の活性が重要であることを明らかにした。残念ながら、膜結合型プロテアーゼであるMmp2の生殖幹細胞ニッチにおける基質の同定にまでは至らなかったが、昨年度まで未知であった神経伝達物質オクトパミンから生殖幹細胞増殖までのブラックボックスをMmp2で埋めることができた。実際の生殖幹細胞ニッチにおけるMmp2の基質同定は、本分野の今後の課題となると考えられる。また、申請時に予定していた通りに、本研究の成果を論文として対外的に発表することができた（Yoshinari et al. elife, 2020）。本研究によって明らかにされた’交尾ーオクトパミン神経ー生殖幹細胞ニッチのオクトパミン受容体ーMmp2ー生殖幹細胞の増殖’の一連の経路は、雌キイロショウジョウバエが交尾に応じて多くの卵を作るために重要な機構であると考えられる。さらに、哺乳動物においても、交感神経は卵巣へと投射することが知られており、排卵や、配偶子形成になんらかの機能を持つことが考えられる。本研究は、哺乳動物にも同様の機構として存在する可能性がある経路をキイロショウジョウバエで明らかにしたものであり、比較生理学、比較内分泌学的観点からも非常に意義深いものであると考えられる。

Female applicants は, キ イ ロ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ に お い て, mating が ど の よ う に し て eggs を つ く る も と と な る cells で あ る reproductive cells の rights and promote す を か の interpret を refers し た. When the annual で は, applicants は eggs 巣 の reproductive cells ニ ッ チ に お い て マ ト リ ッ ク ス メ タ ロ プ ロ テ ア ー ゼ 2 (Mmp2) が ど の よ う に し て reproductive cells へ と raised colonization の シ グ ナ ル を 伝 da す る の か を pursuit し た. そ の result, after mating の reproductive cells の raised に は reproductive cells ニ ッ チ に お い て 発 now す る Mmp2 が necessary で あ る こ と, less な く と も Mmp2 activity の が important で あ る こ と を Ming ら か に し た. Remnants read aloud な が ら, membrane type combined プ ロ テ ア ー ゼ で あ る Mmp2 の reproductive cells ニ ッ チ に お け の る matrix with fixed に ま で は to ら な か っ た が, yesterday's annual ま で unknown で あ っ た god 経 伝 of material オ ク ト パ ミ ン か ら reproductive rights stem cells reside ま で の ブ ラ ッ ク ボ ッ ク ス を Mmp2 で buried め る こ と が で き た. In reality, <s:1> reproductive stem cells ニッチにおけるMmp2 <s:1> the matrix is determined to be となると, and in the future, となると research topics will be examined in this field えられる. ま た, application に designated し て い た tong り に, this study result を の と し て outside seaborne に 発 table す る こ と が で き た (Yoshinari et al. Elife, 2020). This study に よ っ て Ming ら か に さ れ た 'mating ー オ ク ト パ ミ ン god 経 ー reproductive cells ニ ッ チ の オ ク ト パ ミ ン by let body ー Mmp2 ー の reproductive stem cells' rights colonization の for の は 経 road, female キ イ ロ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ が mating に 応 じ て more く を の eggs for る た め に important institution な で あ る と exam え ら れ る. さ ら に, mammals に お い て も, sympathetic god 経 は eggs 巣 へ と projection す る こ と が know ら れ て お り, ovulation や, gamete formation に な ん ら か の function を hold つ こ と が exam え ら れ る. With others in this study は, mammals に も の institutions と し て exist す る possibility が あ る 経 road を キ イ ロ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ で Ming ら か に し た も の で あ り, comparative physiology, comparative endocrinology 観 point か ら も very に meaning deep い も の で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

Neuronal Octopamine - Matrix metalloproteinase signaling controls germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster.

神经元章鱼胺 - 基质金属蛋白酶信号传导控制雌性黑腹果蝇的生殖系干细胞增殖。

• 发表时间: 2020
• 作者: Yuto Yoshinari;Tomotsune Ameku;Shu Kondo;Yuko Shimada-Niwa;Hiromu Tanimoto;Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa.
• 通讯作者: Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa.

Octopamine - Matrix metalloproteinase signaling regulates germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster

章鱼胺 - 基质金属蛋白酶信号调节雌性黑腹果蝇生殖系干细胞增殖

• 发表时间: 2018
• 作者: Yuto Yoshinari;Tomotsune Ameku;Shu Kondo;Yuko Shimada-Niwa;Hiromu Tanimoto;Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa
• 通讯作者: Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa

Neuronal octopamine - Matrix metalloproteinase signaling regulates germline stem cell proliferation in female Drosophila melanogaster

神经元章鱼胺 - 基质金属蛋白酶信号传导调节雌性黑腹果蝇生殖系干细胞增殖

• 发表时间: 2018
• 作者: Yuto Yoshinari;Tomotsune Ameku;Shu Kondo;Yuko Shimada-Niwa;Hiromu Tanimoto;Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa
• 通讯作者: Takayuki Kuraishi and Ryusuke Niwa

交尾刺激に応答して卵子を作り出す過程を調節する新しい神経伝達メカニズムを発見

发现一种新的神经传递机制，可调节响应交配刺激的产卵过程

神経が幹細胞の分裂を活性化する仕組み 交尾によって生殖幹細胞が増加するメカニズムに迫る

神经激活干细胞分裂的机制 仔细观察生殖干细胞通过交配增加的机制