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A03 丹羽班

ホルモンと神経伝達物質のシグナルの統合による配偶子インテグリティ制御機構の解明

卵は次世代に生命を継承する役割を担っており、その形成過程が適切に制御されることはヒトを含むあらゆる種の繁栄に重要である。多くの動物において、卵が量と質の両面において安定的に供給されるためには、卵の大本となるメス生殖幹細胞(female Germline Stem Cell; fGSC)の数と幹細胞能の維持が鍵である。従来の研究から、fGSCの数と幹細胞能の維持には、fGSC周囲の細胞によって構成されるローカル環境「ニッチ」から出るニッチシグナルが重要であることが示されてきた。

一方で、代表者を含む複数のグループによるキイロショウジョウバエを用いた近年の研究から、ニッチとは異なる組織や脳神経系に由来する遠距離シグナルが、ニッチを構成する体細胞によって受容されること、そしてその下流のシグナリングがfGSCの数と幹細胞能の維持に必須であることが判明している。しかし、ホルモンや神経伝達物質のfGSCに対する作用に注目した研究がまだ多くない上に、代表者らによる研究も端緒的な解析に留まっている。

そこで本研究では、これまでの代表者らの研究から同定された3種類の液性因子(卵巣由来ステロイドホルモン、腸由来ペプチドホルモン、神経由来モノアミン)に注目し、これらの因子のクロストークによるキイロショウジョウバエのfGSCの数と幹細胞能の制御を追究する。また代表者は、fGSCに対して影響を及ぼす新たな液性因子候補分子を得ており、その機能解析も実施する。この一連の研究を通じて、配偶子幹細胞の量と質の遠距離シグナルによる制御について、動物一般に敷衍できるメカニズムの解明を目指す。

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研究組織
主要論文

丹羽 隆介

  • Yoshinari Y, Ameku T, Kondo S, Tanimoto H, Kuraishi T, Shimada-Niwa Y, *Niwa R (2020)

    Neuronal octopamine signaling regulates mating-induced germline stem cell increase in female Drosophila melanogaster.

    eLife 9: e57101.

  • Imura E, *Shimada-Niwa Y, Nishimura T, Hückesfeld S, Schlegel P, Ohhara Y, Kondo S, Tanimoto H, Cardona A, Pankratz MJ, Niwa R (2020)

    The Corazonin-PTTH Neuronal Axis Controls Systemic Body Growth by Regulating Basal Ecdysteroid Biosynthesis in Drosophila melanogaster.

    Current Biology 30: 1–10.

  • Yoshinari Y, Kurogi Y, Ameku T, *Niwa R (2019)

    Endocrine regulation of female germline stem cells in the fruit fly Drosophila melanogaster.

    Current Opinion in Insect Science 31: 14-19.

  • Ameku T, Yoshinari Y, Texada MJ, Amezawa K, Yoshizaki G, Shimada-Niwa Y, *Niwa R (2018)

    Midgut-derived neuropeptide F controls germline stem cell proliferation in a mating-dependent manner.

    PLOS Biology 16: e2005004.

  • Ameku T, *Niwa R (2016)

    Mating-Induced Increase in Germline Stem Cells via the Neuroendocrine System in Female Drosophila.

    PLOS Genetics 12: e1006123.

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