研究者詳細 - 石川　由希

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イシカワ　ユキ

石川　由希

ISHIKAWA Yuki

所属

大学院理学研究科理学専攻生命理学講師

大学院担当

大学院理学研究科

学部担当

理学部生命理学科

学位 1

博士（環境科学）（ 2011年3月北海道大学）

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研究キーワード 8

訪花性
Drosophila simulans
Drosophila melanogaster
Drosophila elegans
配偶者選好性
行動進化
求愛行動
ショウジョウバエ

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研究分野 8

ライフサイエンス / 進化生物学
ライフサイエンス / 神経科学一般
ライフサイエンス / 生態学、環境学
ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学
ライフサイエンス / 神経科学一般
ライフサイエンス / 生態学、環境学
ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学
ライフサイエンス / 進化生物学

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経歴 2

名古屋大学大学院理学研究科講師

2017年11月 - 現在
名古屋大学大学院理学研究科特任助教

2013年8月 - 2017年10月

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所属学協会 5

日本進化学会
日本神経科学学会
日本生態学会
日本比較生理生化学会
日本動物学会

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委員歴 19

日本動物学会男女共同参画委員

2023年11月 - 現在
日本比較生理生化学会評議委員

2022年4月 - 現在
日本比較生理生化学会 2022年度賞審査委員会（原富之賞担当担当）

2022年4月 - 2023年3月
日本進化学会副編集委員長

2021年3月 - 2023年6月
日本進化学会代議員

2018年4月 - 2022年7月

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団体区分：学協会
日本進化学会理事（会計）

2018年4月 - 2022年7月

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団体区分：学協会
日本比較生理生化学会幹事（行事担当）

2018年4月 - 2022年3月

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団体区分：学協会
日本比較生理生化学会 2018年度賞審査委員会（原富之賞担当担当）

2018年4月 - 2019年4月
日本比較生理生化学会 2018年度賞審査委員会（原富之賞担当担当）

2018年4月 - 2019年3月

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団体区分：学協会
日本進化学会理事（会計）

2018年3月 - 2022年7月
日本比較生理生化学会 2017年度賞審査委員会（吉田奨励賞担当）

2017年4月 - 2018年4月
日本比較生理生化学会 2017年度賞審査委員会（吉田奨励賞担当）

2017年4月 - 2018年3月

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団体区分：学協会
日本進化学会編集委員

2016年4月 - 現在

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団体区分：学協会
日本比較生理生化学会行事委員

2016年4月 - 現在
日本進化学会編集委員

2016年4月 - 現在
日本比較生理生化学会行事委員

2016年4月 - 2022年3月

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団体区分：学協会
日本比較生理生化学会評議委員

2016年4月 - 2020年3月

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団体区分：学協会
生態進化発生コロキウム幹事

2013年 - 現在

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団体区分：学協会
Evo-Devo青年の会幹事

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団体区分：学協会

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受賞 5

第46回内藤コンファレンス「生物進化の仕組みと多様性」ポスターアワード

2018年10月内藤財団

石川由希
第27回高遠分子細胞生物学シンポジウム優秀ポスター賞

2015年8月高遠分子細胞生物学シンポジウム

石川由希
吉田奨励賞

2014年7月日本比較生理生化学会シロアリの防衛行動とその神経分子基盤の解明

石川由希
ハート大賞

2007年11月ハート株式会社

石川由希
第53回日本生態学会ポスター最優秀賞

2006年3月日本生態学会

石川由希

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論文 31

Evolutionary conservation and diversification of auditory neural circuits that process courtship songs in Drosophila 査読有り国際誌

Takuro S. Ohashi, Yuki Ishikawa, Takeshi Awasaki, Matthew P. Su, Yusuke Yoneyama, Nao Morimoto, Azusa Kamikouchi

Scientific Reports 13 巻 ( 1 ) 頁： 383 - 383 2023年1月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Scientific Reports

Acoustic communication signals diversify even on short evolutionary time scales. To understand how the auditory system underlying acoustic communication could evolve, we conducted a systematic comparison of the early stages of the auditory neural circuit involved in song information processing between closely-related fruit-fly species. Male Drosophila melanogaster and D. simulans produce different sound signals during mating rituals, known as courtship songs. Female flies from these species selectively increase their receptivity when they hear songs with conspecific temporal patterns. Here, we firstly confirmed interspecific differences in temporal pattern preferences; D. simulans preferred pulse songs with longer intervals than D. melanogaster. Primary and secondary song-relay neurons, JO neurons and AMMC-B1 neurons, shared similar morphology and neurotransmitters between species. The temporal pattern preferences of AMMC-B1 neurons were also relatively similar between species, with slight but significant differences in their band-pass properties. Although the shift direction of the response property matched that of the behavior, these differences are not large enough to explain behavioral differences in song preferences. This study enhances our understanding of the conservation and diversification of the architecture of the early-stage neural circuit which processes acoustic communication signals.

DOI： 10.1038/s41598-022-27349-7

Web of Science

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PubMed

その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41598-022-27349-7
Distinct decision-making properties underlying the species specificity of group formation of flies 査読有り

Riku Shirasaki, Ryoya Tanaka, Hiroki Takekata, Takashi Shimada, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi

Royal Society Open Science 9 巻 ( 8 ) 頁： 220042 2022年8月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society Open Science

Many animal species form groups. Group characteristics differ between species, suggesting that the decision-making of individuals for grouping varies across species. However, the actual decision-making properties that lead to interspecific differences in group characteristics remain unclear. Here, we compared the group formation processes of two Drosophilinae fly species, Colocasiomyia alocasiae and Drosophila melanogaster, which form dense and sparse groups, respectively. A high-throughput tracking system revealed that C. alocasiae flies formed groups faster than D. melanogaster flies, and the probability of C. alocasiae remaining in groups was far higher than that of D. melanogaster. C. alocasiae flies joined groups even when the group size was small, whereas D. melanogaster flies joined groups only when the group size was sufficiently large. C. alocasiae flies attenuated their walking speed when the inter-individual distance between flies became small, whereas such behavioural properties were not clearly observed in D. melanogaster. Furthermore, depriving C. alocasiae flies of visual input affected grouping behaviours, resulting in a severe reduction in group formation. These findings show that C. alocasiae decision-making regarding grouping, which greatly depends on vision, is significantly different from D. melanogaster, leading to species-specific group formation properties.

DOI： 10.1098/rsos.220042

Web of Science

Scopus

PubMed

その他リンク： https://royalsocietypublishing.org/doi/full-xml/10.1098/rsos.220042
Mate discrimination of Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae) as a possible factor contributing to their co-existence on the same host plant. 査読有り

Ryoya Tanaka, Hiroki Takekata, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi

Journal of Insect Behavior 35 巻 ( 1-3 ) 頁： 44 - 55 2022年6月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Insect Behavior

Mate discrimination contributes to the co-existence of related species by reducing the risk of interspecific copulation. In pollination mutualistic systems where pollinators utilize host plants as mating places, sharing of host plants with other related species could increase non-adaptive interspecific copulation. Although such host-sharing species are expected to have strong mate discrimination systems, little is known about whether and how they discriminate species for mating. Here, we investigate mate discrimination of two fly species, Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae), which share host plants; they are essentially anthophilous, depending exclusively on specific aroid host plants throughout their entire life cycles. Our field observations showed that the males of C. alocasiae and C. xenalocasiae preferentially paired with conspecific, but not heterospecific, females. This indicates that they discriminate species for mating in the natural habitat. Such mate discrimination was also observed under laboratory conditions. To investigate how these flies discriminate species, we defined distinct behavioral elements in courtship sequence in both species, and compared sexual interactions in each element between conspecific and heterospecific pairs. We found that males discriminate female whilst tapping, whereas females discriminate male before or during males’ attempted mounting. This suggests that mate discrimination systems in both males and females reduce the incidence of heterospecific mounting; mounting is a necessary step in the sequence of courtship for successful copulation. The mate discrimination system found in this study potentially allows for the co-existence of C. xenalocasiae and C. alocasiae on the same host plant by effectively suppressing interspecific copulation.

DOI： 10.1007/s10905-022-09798-0

Web of Science

Scopus
Biology and ecology of the Oriental flower-breeding Drosophila elegans and related species 招待有り査読有り

Yuki Ishikawa, Masahito T. Kimura, Masanori J. Toda

Fly 16 巻 ( 1 ) 頁： 207 - 220 2022年5月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Fly

Animals adapt to their environments in the course of evolution. One effective approach to elucidate mechanisms of adaptive evolution is to compare closely related species with model organisms in which knowledge of the molecular and physiological bases of various traits has been accumulated. Drosophila elegans and its close relatives, belonging to the same species group as the model organism D. melanogaster, exhibit various unique characteristics such as flower-breeding habit, courtship display, territoriality, sexual dimorphism, and colour polymorphism. Their ease of culturing and availability of genomic information makes them a useful model for understanding mechanisms of adaptive evolution. Here, we review the morphology, distribution, and phylogenetic relationships of D. elegans and related species, as well as their characteristic flower-dependent biology, food habits, and life-history traits. We also describe their unique mating and territorial behaviours and note their distinctive karyotype and the genetic mechanisms of morphological diversity that have recently been revealed.

DOI： 10.1080/19336934.2022.2066953

Web of Science

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PubMed

CiNii Research
Wiring patterns from auditory sensory neurons to the escape and song-relay pathways in fruit flies 査読有り国際誌

Kim, H; Horigome, M; Ishikawa, Y; Li, F; Lauritzen, JS; Card, G; Bock, DD; Kamikouchi, A

JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY 528 巻 ( 12 ) 頁： 2068 - 2098 2020年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/cne.24877

Web of Science

PubMed
Auditory experience prevents loss of the innate song preference as a selective cue in Drosophila

Xiaodong Li, James Kruszelnicki, Yukina Chiba, Hiroshi Ishimoto, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi

bioRxiv 2020年7月

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出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory

<title>Abstract</title>Auditory learning is a prerequisite step for acoustic communication learning, which was previously assumed to be restricted to animals with high levels of cognition, such as humans, cetaceans, and birds. How animals that rely on auditory learning for acoustic communication form sound preferences is not known. Fruit flies are a recently proposed novel animal model for studying experience-dependent auditory perceptual plasticity because of their ability to acquire song preferences via song exposure. Whether fruit flies have innate courtship song preferences, however, is unclear. Here we report that, similar to songbirds, fruit flies exhibit an innate preference for conspecific courtship songs. Maintenance of innate song preference requires song input, reminiscent of the song learning process in songbirds. Our findings also indicate that the response to conspecific and heterospecific songs manifests temporal and experience-dependent differentiation, which may underlie innate song preference and its plasticity. In addition, we find that flies have a robust ability to reacquire song preference during aging. Fruit flies thus offer a novel and simple approach for studying sound preference formation and its underlying mechanisms.

DOI： 10.1101/2020.07.16.205443
Behavioral Evolution of Drosophila: Unraveling the Circuit Basis

Sato, K; Tanaka, R; Ishikawa, Y; Yamamoto, D

GENES 11 巻 ( 2 ) 2020年2月

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記述言語：英語出版者・発行元：Genes

Behavior is a readout of neural function. Therefore, any difference in behavior among different species is, in theory, an outcome of interspecies diversification in the structure and/or function of the nervous system. However, the neural diversity underlying the species-specificity in behavioral traits and its genetic basis have been poorly understood. In this article, we discuss potential neural substrates for species differences in the courtship pulse song frequency and mating partner choice in the Drosophila melanogaster subgroup. We also discuss possible neurogenetic mechanisms whereby a novel behavioral repertoire emerges based on the study of nuptial gift transfer, a trait unique to D. subobscura in the genus Drosophila. We found that the conserved central circuit composed primarily of fruitless-expressing neurons (the fru-circuit) serves for the execution of courtship behavior, whereas the sensory pathways impinging onto the fru-circuit or the motor pathways downstream of the fru-circuit are susceptible to changes associated with behavioral species differences.

DOI： 10.3390/genes11020157

Web of Science

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PubMed
Stereotyped Combination of Hearing and Wind/Gravity-sensing Neurons in the Johnston’s Organ of Drosophila 査読有り国際誌

Ishikawa Yuki, Fujiwara Mao, Wong Junlin, Ura Akari, Kamikouchi Azusa

Frontiers in Physiology 10 巻頁： 1552 - 1552 2020年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3389/fphys.2019.01552

Web of Science

PubMed
A single male auditory response test to quantify auditory behavioral responses in Drosophila melanogaster 査読有り

Ishikawa, Y; Okamoto, N; Yoneyama, Y; Maeda, N; Kamikouchi, A

JOURNAL OF NEUROGENETICS 33 巻 ( 2 ) 頁： 64 - 74 2019年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Neurogenetics

Many animals utilize auditory signals to communicate with conspecific individuals. During courtship, males of the fruit fly Drosophila melanogaster and related species produce a courtship song comprised of sine and pulse songs by vibrating their wings. The pulse song increases female receptivity and male courtship activity, indicating that it functions as a sexual signal. One song parameter, interpulse interval (IPI), varies among closely related species. In D. melanogaster, a song with a conspecific IPI induces a stronger behavioral response than heterospecific songs, indicating the ability of the flies to discriminate conspecific IPI. Traditionally, the fly’s response to the song is measured under grouped conditions, in which the effect of sensory modalities other than audition cannot be excluded. Here, to quantify the individual ability to discriminate a conspecific song, we systematically analyzed the auditory response of single male flies to sound with various parameters. Moreover, we applied this method, termed SMART (Single Male Auditory Response Test), to two sister species for potential application in a comparative approach. By quantifying the locomotor activity of single D. melanogaster males during sound exposure, we detected increased locomotor activity in response to pulse songs, but not to white noise or pure tone. The conspecific song evoked stronger response than the heterospecific songs, and ablation of their antennal receivers severely suppressed the locomotor increase. A pulse song with a small IPI variation evoked a continuous response, while the response to songs with highly variable IPIs tends to be rapidly decayed. This provides the first evidence that fruit flies discriminate IPI variations, which possibly inform the age and social contexts of the singer. Sister species, D. sechellia, exhibited a locomotor response to pulse song, while D. simulans exhibited no behavioral response. This suggests that auditory and other stimuli that elicit this behavioral response are diversified among Drosophila species.

DOI： 10.1080/01677063.2019.1611805

Web of Science

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PubMed
STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior 査読有り国際誌

Yamazaki Shuhei J., Ohara Kazuya, Ito Kentaro, Kokubun Nobuo, Kitanishi Takuma, Takaichi Daisuke, Yamada Yasufumi, Ikejiri Yosuk, Hiramatsu Fumie, Fujita Kosuke, Tanimoto Yuki, Yamazoe-Umemoto Akiko, Hashimoto Koichi, Sato Katsufumi, Yoda Ken, Takahashi Akinori, Ishikawa Yuki, Kamikouchi Azusa, Hiryu Shizuko, Maekawa Takuya, Kimura Koutarou D.

FRONTIERS IN NEUROSCIENCE 13 巻頁： 626 - 626 2019年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3389/fnins.2019.00626

Web of Science

PubMed
GABAergic Local Interneurons Shape Female Fruit Fly Response to Mating Songs 査読有り

Yamada, D; Ishimoto, H; Li, XD; Kohashi, T; Ishikawa, Y; Kamikouchi, A

JOURNAL OF NEUROSCIENCE 38 巻 ( 18 ) 頁： 4329 - 4347 2018年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1523/JNEUROSCI.3644-17.2018

Web of Science

PubMed
Anatomic and Physiologic Heterogeneity of Subgroup-A Auditory Sensory Neurons in Fruit Flies 査読有り

Yuki Ishikawa, Natsuki Okamoto, Mizuki Nakamura, Hyunsoo Kim, Azusa Kamikouchi

Frontiers in Neural Circuits 2017年6月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： /10.3389/fncir.2017.00046

PubMed
The function of appendage patterning genes in mandible development of the sexually dimorphic stag beetle 査読有り

Gotoh, H; Zinna, RA; Ishikawa, Y; Miyakawa, H; Ishikawa, A; Sugime, Y; Emlen, DJ; Lavine, LC; Miura, T

DEVELOPMENTAL BIOLOGY 422 巻 ( 1 ) 頁： 24 - 32 2017年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.ydbio.2016.12.011

Web of Science

PubMed
Neuronal mechanisms of evolution of species-specific pheromone preference in Drosophila

Ishikawa Yuki, Kamikouchi Azusa, Yamamoto Daisuke

GENES & GENETIC SYSTEMS 91 巻 ( 6 ) 頁： 325 - 325 2016年12月

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Web of Science
Auditory system of fruit flies 査読有り

Ishikawa, Y; Kamikouchi, A

HEARING RESEARCH 338 巻頁： 1 - 8 2016年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.heares.2015.10.017

Web of Science

PubMed
Tyraminergic and Octopaminergic Modulation of Defensive Behavior in Termite Soldier 査読有り国際誌

Ishikawa, Y; Aonuma, H; Sasaki, K; Miura, T

PLOS ONE 11 巻 ( 5 ) 頁： e0154230 2016年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PLoS ONE

In termites, i.e. a major group of eusocial insects, the soldier caste exhibits specific morphological characteristics and extremely high aggression against predators. Although the genomic background is identical to the other non-aggressive castes, they acquire the soldier-specific behavioral character during the course of caste differentiation. The high aggressiveness and defensive behavior is essential for colony survival, but the neurophysiological bases are completely unknown. In the present study, using the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti, we focused on two biogenic amines, octopamine (OA) and tyramine (TA), as candidate neuromodulators for the defensive behavior in soldiers. High-performance liquid chromatographic analysis revealed that TA levels in the brain and suboesophageal ganglion (SOG) and the OA level in brain were increased in soldiers than in pseudergates (worker caste). Immunohistochemical analysis revealed that TA/OA neurons that innervate specific areas, including the mandibular muscles, antennal nerve, central complex, suboesophageal ganglion, and thoracic and/or abdominal ganglia, were enlarged in a soldier-specific manner. Together with the results that pharmacological application of TA promoted the defensive behavior in pseudergates, these findings suggest that the increased TA/OA levels induce the higher aggressiveness and defensive behavior in termite soldiers. The projection targets of these soldier-specific enlarged TA/OA neurons may have important roles in the higher aggressiveness and defensive behavior of the termite soldiers, inducing the neuronal transition that accompanies external morphological changes.

DOI： 10.1371/journal.pone.0154230

Web of Science

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PubMed
シロアリの社会性とそれを支える生理／神経機構

石川由希

比較生理生化学 33 巻 ( 4 ) 頁： 191 - 202 2016年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本比較生理生化学会

シロアリは，高度に発達した社会構造を持つ昆虫である。この社会性は，ほぼ同一のゲノムから生まれた個体が異なるふるまい（＝分業）をおこなうことによって成立している。どのような仕組みで同一ゲノムから生まれた個体が異なる行動や形態を示すようになるのだろうか？また単独性の祖先種から，どのように複雑な社会性が進化したのだろうか？　本稿ではまず，シロアリの社会性に関して，特に混乱しがちな特殊な用語を含めながら解説する。次に，同一のゲノムから異なる表現型が分化する発生経路やその仕組みに関して紹介する。さらに，それぞれの個体が異なるタスクを分担する神経生理学的基盤に関する最新の研究を紹介する。最後に，シロアリの社会性進化がどのような生理／神経機構の改変に起こってきたのかを考察する。

DOI： 10.3330/hikakuseiriseika.33.191

CiNii Books

CiNii Research
Hearing in Drosophila

Kamikouchi, A; Ishikawa, Y

INSECT HEARING: WITH 53 ILLUSTRATIONS 55 巻頁： 239 - 262 2016年

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DOI： 10.1007/978-3-319-28890-1_10

Web of Science
Identification of novel vibration- and deflection-sensitive neuronal subgroups in Johnston’s organ of the fruit fly 査読有り

Eriko Matsuo, Daichi Yamada, Yuki Ishikawa, Tomonori Asai, Hiroshi Ishimoto, Azusa Kamikouchi

Frontiers in Physiology 5 巻 ( 179 ) 頁： 179 2014年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3389/fphys.2014.00179

Web of Science

PubMed
Developmental Link between Sex and Nutrition; doublesex Regulates Sex-Specific Mandible Growth via Juvenile Hormone Signaling in Stag Beetles 査読有り

Hiroki Gotoh, Hitoshi Miyakawa, Asano Ishikawa, Yuki Ishikawa, Yasuhiro Sugime, Douglas J. Emlen, Laura C. Lavine, Toru Miura

PLoS Genetics 10 巻 ( 1 ) 頁： e1004098 2014年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：1

Sexual dimorphisms in trait expression are widespread among animals and are especially pronounced in ornaments and weapons of sexual selection, which can attain exaggerated sizes. Expression of exaggerated traits is usually male-specific and nutrition sensitive. Consequently, the developmental mechanisms generating sexually dimorphic growth and nutrition-dependent phenotypic plasticity are each likely to regulate the expression of extreme structures. Yet we know little about how either of these mechanisms work, much less how they might interact with each other. We investigated the developmental mechanisms of sex-specific mandible growth in the stag beetle Cyclommatus metallifer, focusing on doublesex gene function and its interaction with juvenile hormone (JH) signaling. doublesex genes encode transcription factors that orchestrate male and female specific trait development, and JH acts as a mediator between nutrition and mandible growth. We found that the Cmdsx gene regulates sex differentiation in the stag beetle. Knockdown of Cmdsx by RNA-interference in both males and females produced intersex phenotypes, indicating a role for Cmdsx in sex-specific trait growth. By combining knockdown of Cmdsx with JH treatment, we showed that female-specific splice variants of Cmdsx contribute to the insensitivity of female mandibles to JH: knockdown of Cmdsx reversed this pattern, so that mandibles in knockdown females were stimulated to grow by JH treatment. In contrast, mandibles in knockdown males retained some sensitivity to JH, though mandibles in these individuals did not attain the full sizes of wild type males. We suggest that moderate JH sensitivity of mandibular cells may be the default developmental state for both sexes, with sex-specific Dsx protein decreasing sensitivity in females, and increasing it in males. This study is the first to demonstrate a causal link between the sex determination and JH signaling pathways, which clearly interact to determine the developmental fates and final sizes of nutrition-dependent secondary-sexual characters. © 2014 Gotoh et al.

DOI： 10.1371/journal.pgen.1004098

Scopus

PubMed
Genetic and Neural Bases for Species-Specific Behavior in Drosophila Species. 査読有り

Yamamoto D, Ishikawa Y

27 巻 ( 3 ) 頁： 130-142 2013年9月

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記述言語：英語

DOI： 10.3109/01677063.2013.800060
Soldier Morphogenesis in the Damp-Wood Termite Is Regulated by the Insulin Signaling Pathway 査読有り国際誌

Hattori, A; Sugime, Y; Sasa, C; Miyakawa, H; Ishikawa, Y; Miyazaki, S; Okada, Y; Cornette, R; Lavine, LC; Emlen, DJ; Koshikawa, S; Miura, T

JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY PART B-MOLECULAR AND DEVELOPMENTAL EVOLUTION 320 巻 ( 5 ) 頁： 295 - 306 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/jez.b.22501

Web of Science

PubMed
Screening of Upregulated Genes Induced by High Density in the Vetch Aphid Megoura crassicauda 査読有り国際誌

Ishikawa, A; Ishikawa, Y; Okada, Y; Miyazaki, S; Miyakawa, H; Koshikawa, S; Brisson, JA; Miura, T

JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY PART A-ECOLOGICAL AND INTEGRATIVE PHYSIOLOGY 317 巻 ( 3 ) 頁： 194 - 203 2012年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/jez.1713

Web of Science

PubMed
Hidden aggression in termite workers: plastic defensive behaviour dependent upon social context 査読有り

Ishikawa, Y; Miura, T

ANIMAL BEHAVIOUR 83 巻 ( 3 ) 頁： 737 - 745 2012年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.anbehav.2011.12.022

Web of Science
Gene expression changes during caste-specific neuronal development in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti 査読有り国際誌

Ishikawa, Y; Okada, Y; Ishikawa, A; Miyakawa, H; Koshikawa, S; Miura, T

BMC GENOMICS 11 巻 ( 314 ) 頁： 314 - 314 2010年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1186/1471-2164-11-314

Web of Science

PubMed
Gene up-regulation in response to predator kairomones in the water flea, Daphnia pulex 査読有り

Miyakawa, H; Imai, M; Sugimoto, N; Ishikawa, Y; Ishikawa, A; Ishigaki, H; Okada, Y; Miyazaki, S; Koshikawa, S; Cornette, R; Miura, T

BMC DEVELOPMENTAL BIOLOGY 10 巻 ( 45 ) 頁： 45 2010年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1186/1471-213X-10-45

Web of Science

PubMed
A mathematical model for caste differentiation in termite colonies (Isoptera) by hormonal and pheromonal regulations 査読有り

Ikemoto Y, Ishikawa Y, Miura T, Asama H

Sociobiology 54 巻頁： 841-859 2009年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Soldier-Specific Modification of the Mandibular Motor Neurons in Termites 査読有り国際誌

Ishikawa, Y; Aonuma, H; Miura, T

PLOS ONE 3 巻 ( 7 ) 頁： e2617 2008年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1371/journal.pone.0002617

Web of Science

PubMed
Differences in mechanosensory hairs among castes of the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera: Termitidae) 査読有り

Ishikawa Y, Koshikawa S, Miura T

Sociobiology 50 巻頁： 895-907 2007年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Differences in mechanosensory hairs among castes of the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera: Termitidae). 査読有り

Yuki Ishikawa, Shigeyuki Koshikawa, Toru Miura

Sociobiology 50 巻頁： 895 - 907 2007年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Soldier-specific neural modification in termites

Ishikawa Yuki, Miura Toru

NEUROSCIENCE RESEARCH 58 巻頁： S231 - S231 2007年

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DOI： 10.1016/j.neures.2007.06.532

Web of Science

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書籍等出版物 6

生き物と音の事典

石川由希, 上川内あづさ（担当：分担執筆 , 範囲: ショウジョウバエの音コミュニケーション）

朝倉書店 2019年11月（ ISBN:9784254171679 ）
遺伝子から解き明かす脳の不思議な世界

上川内あづさ, 石川由希（担当：分担執筆 , 範囲: 第４章小型でハイスペックな脳の獲得｜昆虫の脳）

一色出版 2018年12月（ ISBN:9784909383051 ）

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総ページ数：520 担当ページ：129-168 記述言語：日本語著書種別：学術書
Hearing in Drosophila, In: Insect Hearing

Azusa Kamikouchi, Yuki Ishikawa（担当：共著）

Springer Japan 2016年
シロアリの事典

石川由希（担当：共著 , 範囲: 第４章カースト分化の生理機構 4.6 兵蟻における神経改変）

海青社 2012年12月（ ISBN:4860992601 ）

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総ページ数：472

ASIN
研究者が教える動物飼育第2巻 -昆虫とクモの仲間-

石川由希（担当：共著 , 範囲: オオシロアリ）

共立出版 2012年5月（ ISBN:4320057198 ）

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総ページ数：224

ASIN
行動遺伝学入門: 動物とヒトの“こころ”の科学

石川由希（担当：共著 , 範囲: 4．社会性昆虫の行動遺伝学）

裳華房 2011年11月（ ISBN:4785358475 ）

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総ページ数：217

ASIN

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MISC 11

ショウジョウバエにおける聴覚ニューロン群の種特異的な応答特性

大橋拓朗, 石川由希, 粟崎健, 蘇馬賦, 蘇馬賦, 上川内あづさ, 上川内あづさ

日本神経化学会大会抄録集(Web)65th 巻 2022年

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J-GLOBAL
Neuronal mechanisms of evolution of species-specific pheromone preference in Drosophila

Ishikawa, Y; Kamikouchi, A; Yamamoto, D

GENES & GENETIC SYSTEMS91 巻 ( 6 ) 頁： 325 - 325 2016年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science
シロアリからショウジョウバエへ : 行動進化メカニズムの理解を目指して

石川由希

比較生理生化学30 巻 ( 2 ) 頁： 77 - 78 2013年5月

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記述言語：日本語

CiNii Books
兵隊シロアリの攻撃性はチラミンによってもたらされる

石川由希, 青沼仁志, 佐々木謙, 三浦徹

日本動物学会大会予稿集82nd 巻頁： 144 2011年8月

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記述言語：日本語

J-GLOBAL
オオシロアリの腹板腺におけるカースト間差異の解析

淀井智也, 宮川一志, 石川由希, 北條賢, 三浦徹

日本生態学会大会講演要旨集58th 巻頁： 500 2011年3月

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記述言語：日本語

J-GLOBAL
Sociogenomics in Termites: Caste Development and Underlying Developmental and Physiological Systems

Miura T, Cornette R, Ishikawa Y, Hattori A, Gotoh H, Hayashi Y, Koshikawa S

20th CDB Meeting Kobe 2011年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
シロアリの兵隊‐ワーカーにおける脳内チラミン‐オクトパミン系の解析

石川由希, 青沼仁志, 佐々木謙, 三浦徹

日本比較生理生化学会大会予稿集31st 巻頁： 71 2009年

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記述言語：日本語

J-GLOBAL
兵隊シロアリにおける神経改変

石川由希, 三浦徹

しろあり ( 149 ) 頁： 24 - 27 2008年1月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本しろあり対策協会

CiNii Books
シロアリのカースト分化と社会行動の分子基盤

三浦徹, 石川由希, CORNETTE Richard, 越川滋行

日本動物学会大会要旨集78th 巻頁： 122 2007年8月

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記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

J-GLOBAL
Soldier-specific neural modification in termites

Ishikawa, Y; Miura, T

NEUROSCIENCE RESEARCH58 巻頁： S231 - S231 2007年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

DOI： 10.1016/j.neures.2007.06.532

Web of Science
シロアリのカースト分化機構はどこまでわかったか

三浦徹, 越川滋行, CORNETTE Richard, 藤田愛, 石川由希, 北條優, 前川清人, 松本忠夫

日本生態学会大会講演要旨集53rd 巻頁： 207 2006年3月

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記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

J-GLOBAL

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講演・口頭発表等 34

行動進化の分子基盤を探るための全脳シングルセルトランスクリプトームの種間比較

石川由希, 中村有紀子, 大橋拓朗, 山腰春奈, 重信秀治, 上川内あづさ

日本進化学会 2023年9月1日

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開催年月日： 2023年8月 - 2023年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
昆虫における花と色の認識とその分子機構の解明を目指して招待有り

石川由希, 桂宗弘, 藤井航平, 蟻川謙太郎, 木下充代

第45回日本分子生物学会年会 2022年12月2日

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開催年月日： 2022年11月 - 2022年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）
花に棲むカザリショウジョウバエのテリトリー空間認識

Yuki Ishikawa;Yuto Hayashi;Kohei Fujii;Munehiro Katsura;Ryoya Tanaka;Azusa Kamikouchi

Neuro2022 2022年7月1日

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開催年月日： 2022年6月 - 2022年7月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表
カザリショウジョウバエはどのように花を選ぶのか？

石川由希, 藤井航平, 林優人, 武方宏樹, 田中良弥, 上川内あづさ

第69回日本生態学会大会 2022年3月14日

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開催年月日： 2022年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
カザリショウジョウバエの訪花行動と関連する感覚やシグナルの検討招待有り

石川由希

ショウジョウバエ多様性研究会 2021年11月8日

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開催年月日： 2021年11月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Drosophila elegans as a new model for understanding the neural mechanism of flower recognition

Yuki Ishikawa, Kohei Fujii, Yuto Hayashi, Hiroki Takekata, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi

第14回日本ショウジョウバエ研究集会 2021年9月14日

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
カザリショウジョウバエの訪花選好性と、訪花を受ける花の性質の（非）共通性

石川由希, 藤井航平, 林優人, 武方宏樹, 田中良弥, 上川内あづさ

日本進化学会第23回東京大会 2021年8月19日

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開催年月日： 2021年8月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表
花に棲むカザリショウジョウバエの訪花選好性

石川由希, 林優人, 藤井航平, 武方宏樹, 田中良弥, 上川内あづさ

日本生態学会第68回全国大会 2021年3月19日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
Song exposure modifies the male courtship strategy to chase females in Drosophila melanogaster

Azusa Kamikouchi, Yuki Ishikawa, Takuya Maekawa, Daisuke Takaichi

JSCPB 2020 Yamagata 2020年11月23日

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：英語
Flower-visiting behavior of Drosophila elegans in Okinawa

Yuki Ishikawa, Yuto Hayashi, Kohei Fujii, Hiroki Takekata, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi

JSCPB 2020 Yamagata 2020年11月23日

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
Identifying auditory neurons that shape song selectivity in two Drosophila species

Takuro Ohashi, Yuki Ishikawa, Takeshi Awasaki, Su Matthew, Azusa Kamikouchi

JSCPB 2020 Yamagata 2020年11月22日

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
花に棲むカザリショウジョウバエの訪花選好性

石川由希, 林優人, 藤井航平, 武方宏樹, 田中良弥, 上川内あづさ

日本進化学会第22回オンライン大会 2020年9月9日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表
花に棲むショウジョウバエの訪花選好性とテリトリー行動招待有り

石川由希

デジタル進化生物セミナー 2020年8月7日

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記述言語：日本語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
花に依存して生きるカザリショウジョウバエの訪花生態とゲノム編集、遺伝学的ツールの導入招待有り

石川由希, 藤井航平, 林優人, 武方宏樹, 田中良弥, 上川内あづさ

第44回日本分子生物学会年会 2021年12月3日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
Evolutionary change in a neural network underlying mating preference of fruit fly 招待有り

石川由希

首都大学バイオコンファレンス 2018年11月16日

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記述言語：日本語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
A neural mechanism underlying rapid evolution of mating preference 招待有り国際会議

Yuki Ishikawa

Japanese-German Frontiers of Science Symposium 2018年9月6日

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記述言語：英語会議種別：ポスター発表
Neural basis underlying evolution of mating preference 招待有り国際会議

石川由希

Neuro Grobal Focusd symposium "Sex on the brain" 2018年2月20日

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記述言語：英語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
配偶者選好性の進化をもたらす神経基盤招待有り

石川由希

生命科学の最前線-独自の視点から挑む多彩な生命現象を体感せよ- 2017年6月13日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
近縁種との交配を抑制するフェロモン情報処理の進化

石川由希

昆虫脳コネクトーム研究若手研究発表会 2018年12月4日

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記述言語：日本語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
種特異的なフェロモン選好性の進化をもたらす神経基盤

石川由希

第65回日本生態学会 2018年3月15日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
性フェロモン選好性の進化的逆転をもたらす神経基盤

石川由希, 前田直希, 上川内あづさ

日本進化学会第21回大会 2019年8月7日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
性フェロモンへの好みを決める神経回路の進化招待有り

石川由希

蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 2019年3月22日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）
性フェロモンに対する選好性の進化を司る神経基盤

Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi

第41回日本神経科学大会 2018年7月26日

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記述言語：英語会議種別：ポスター発表
フェロモン選好性の進化を実現する神経回路の変化

石川由希, 前田直希, 上川内あづさ

日本進化学会第20回大会 2018年8月22日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
ショウジョウバエの種間交雑を妨げるフェロモン選好性の進化の神経基盤

石川由希

Evo-Devo青年の会 2017年6月16日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
ショウジョウバエの求愛歌選好性における経験依存的な変化とその神経基盤招待有り

石川由希

第38回日本動物行動学会大会 2019年11月22日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
ショウジョウバエのフェロモン選好性の進化をもたらす神経基盤

石川由希

日本進化学会第19回目 2017年8月24日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
ショウジョウバエにおける化学コミュニケーションに寄与する神経回路の進化

石川由希

第42回日本神経科学学会 2019年7月26日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
ショウジョウバエが同種の求愛歌を識別するしくみ招待有り

石川由希

第78回日本動物心理学会大会 2018年8月28日

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）
アサガオの花に棲むカザリショウジョウバエのテリトリー認識機構

石川由希

第67回日本生態学会大会 2020年3月6日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
The neural mechanism underlying evolution of mating preference 国際会議

Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Kaori Mochizuki, Gakutami Nomura, Azusa Kamikouchi, Daisuke Yamamoto

The 46th Naito Conference: Mechanisms of Evolution and Biodiversity 2018年10月2日

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記述言語：英語会議種別：ポスター発表
Neural mechanisms underlying the auditory information processing in the fruit fly 招待有り

Yuki ISHIKAWA, Daichi YAMADA, Natsuki OKAMOTO, Mizuki NAKAMURA, Hyunsoo KIM, Azusa KAMIKOUCHI

日本比較生理生化学会第39回大会 2017年11月23日

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記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
Neural mechanism underlying rapid evolution of sex-pheromone preference

Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi

The 13th Japanese Drosophila Research Conference 2018年9月10日

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記述言語：英語会議種別：ポスター発表
Neural mechanism underlying evolution of mating preference in fruit fly 招待有り国際会議

Yuki Ishikawa

ICOB&NPAS Joint Seminar 2018年8月13日

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記述言語：英語会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

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科研費 12

小さな脳による多感覚システムを用いた標的認識の制御機構

研究課題/研究課題番号：21468112 2021年 - 2024年

科学技術振興機構戦略的な研究開発の推進戦略的創造研究推進事業さきがけ

石川由希

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担当区分：研究代表者

動物は複雑な環境の中で特定の標的を認識する能力を持っています。本研究は、その一つである昆虫の訪花行動に焦点を当て、彼らが小さな脳でどのように花を認識しているのかを明らかにします。訪花性ショウジョウバエに遺伝学的なツールを導入し、花への標的認識に用いる感覚やシグナル、シグナル検出に寄与する神経機構を特定します。また、感覚入力を再現することで、複数の感覚を統合する神経機構を理解することを目指します。
神経ネットワークにおける揺らぎと進化的保存性の関係

研究課題/研究課題番号：20H04865 2020年4月 - 2022年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

石川由希

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担当区分：研究代表者

配分額：10270000円（直接経費：7900000円、間接経費：2370000円）

本研究は、神経接続の進化的保存性と揺らぎやすさの相関を検証するために、種間で異なるフェロモン選好性を示すキイロショウジョウバエ（以下、キイロ）とオナジショウジョウバエ（以下、オナジ）を対象として、そのフェロモン選好性の進化の神経機構を解明する。前年度までの公募研究において、私たちはオナジと類似したフェロモン選好性を示すF1雑種に置いて、フェロモン選好性を司る神経回路の機能を種間比較し、F1雑種では求愛に関する機能が正から負へ逆転していること、さらにF1雑種ではほとんどの神経接続が保存されていながら、１箇所の接続のみが失われていることが、GFP再構成法を用いた比較解析を用いて示した。これは、この神経接続の進化的保存性が低いことを示唆している。
そこで本年度は、この結果がオナジの純系にも当てはまるかを検証するために、該当ニューロン群においてGFP構成法を用いる遺伝学的ツールを導入することを試みた。キイロにおいて該当ニューロンを標識することが知られるゲノム領域と相同な位置にattP配列を導入した結果、オナジにおいても該当ニューロンが正しく標識されることがわかった。そこで次に、このattP配列にphiC31システムを用いてLexA配列の導入を試みた。LexA配列を含むノックインベクターとphiC31インテグラーゼmRNAの胚への導入を約200胚に2回に渡って行ったが、これまで導入された系統は得られていない。phiC31インテグラーゼの発現が弱い可能性を考え、現在phiC31を卵巣特異的に発現させる系統を作成中である。この系統が完成したら、再度LexA配列の導入を行い、Lex系統が得られたら、神経接続の進化的保存性の検証を進める。また、今回進化的保存性が低いことが示唆された神経接続に関して、キイロに経験的摂動を与えた際の揺らぎを定量し、進化的保存性と揺らぎやすさの相関を検証する。
シナプス接続の獲得/喪失による生殖隔離の進化とその分子基盤

研究課題/研究課題番号：19K22453 2019年6月 - 2022年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)

石川由希

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担当区分：研究代表者

配分額：6370000円（直接経費：4900000円、間接経費：1470000円）

行動的な生殖隔離の獲得は、種分化や性選択を介してさらなる形質進化を駆動する。本研究は、フェロモン選好性の変化によって生殖隔離を実現したキイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエをモデルに、この選好性の進化をもたらした情報処理プロセスの特定を目指す。
本研究の提案する「シナプス獲得／喪失仮説」を検証するために、遺伝学的ツールの整備されていないオナジショウジョウバエと同様のフェロモン選好性を持つF1雑種をオナジ型フェロモン選好性のモデルとして用いた。当該年度は、フェロモン特徴抽出回路を構成する７種のニューロン群間のシナプス接続をGRASP法を用いてキイロショウジョウバエと雑種で比較した。その結果、特定の神経接続のみがF１雑種において失われていることが示唆された。一方近年、GRASP法には、神経接続以外でGFPが再構成される偽陽性が報告されている。今回特定した神経接続の差異が偽陽性に起因するものではないことを確かめるため、特定の神経接続のシナプス前細胞とシナプス後細胞を標識し、観察するtwo-TagEM法を用いた。当該年度は、本研究で特定した神経接続のシナプス前細胞のミトコンドリアとシナプス後細胞の細胞膜にペルオキシダーゼを発現させる系統を確立し、これらを同時に標識観察できる条件を検討した。様々な条件を検討した結果、これら２種類の細胞を同時に標識できる条件を確立することができた。今後はこの条件を用いて特定した神経接続を透過電子顕微鏡レベルで観察することを目指す。
異性への好みの進化をもたらす神経分子基盤

研究課題/研究課題番号：18H02488 2018年4月 - 2021年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

石川由希

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担当区分：研究代表者

配分額：17420000円（直接経費：13400000円、間接経費：4020000円）

本研究は、モデル生物であるキイロショウジョウバエと近縁種の求愛歌に対する選好性に着目し、その選好性の進化がどのような神経ネットワークの変化によって実現されるのかを解明することを目的とする。キイロショウジョウバエにおいては、聴覚１次ニューロン群やこれに接続する聴覚２， 3次ニューロン群、またその下流にある求愛コマンドニューロン群からなる『聴覚神経ネットワーク』が求愛歌の情報処理に寄与することが知られている。そこで、私たちはこの聴覚神経ネットワークにおける何らかの変化が求愛歌選好性の進化に寄与したという仮説を立てた。これを検証するため、当該年度はまず、近縁種オナジショウジョウバエにおいてキイロショウジョウバエと相同な聴覚１-3次ニューロン群を標識するGAL4系統の確立を行い、各系統において標識されたニューロン群の形態を種間比較した。
キイロショウジョウバエの聴覚1-3次ニューロン群を標識するエンハンサー配列とコアプロモーターを上流にもつGAL４コンストラクトを、φC31システムを用いてオナジショウジョウバエに導入した。マーカー遺伝子の発現によって遺伝子導入が確認された系統に関して、それぞれ標識されたニューロン群を観察すると、全ての系統においてキイロショウジョウバエで報告されているのとよく似た形態を持つニューロン群が標識されていた。さらに、聴覚２次ニューロンを標識した系統では、このニューロンが音刺激に応答することが確かめられた。これらのことから、当該年度は計画どおりキイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの相同な聴覚ニューロン群を標識する系統を得ることができたと結論付けられる。今後はこれらの系統を用いて、聴覚１~3次ニューロンと求愛コマンドニューロンの生理学的性質を種間比較することにより、求愛歌選好性の進化をもたらす神経ネットワークの変化を特定する。
神経ネットワークの揺らぎは配偶者選好性の進化を規定しうるか

研究課題/研究課題番号：18H04819 2018年4月 - 2020年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

石川由希

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担当区分：研究代表者

配分額：11180000円（直接経費：8600000円、間接経費：2580000円）

本研究は、ショウジョウバエのフェロモン選好性を規定する神経ネットワークに着目し、この揺らぎやすさがどのように選好性の進化を規定しうるのかを明らかにすることを目的とする。キイロショウジョウバエのフェロモン選好ネットワークは、メス特有のフェロモン７，１１-HDの情報を受け取り、求愛を制御することが知られる。そこで私はこのフェロモン選好ネットワークに着目し、その揺らぎやすさとフェロモン選好性の関係を明らかにしようとした。
当該年度は、神経接続を可視化する再構成GFP法を用いてた神経接続の比較を、フェロモン選好ネットワークを構成するニューロン群全てに適用した。その結果、雑種において、特定の神経接続のみが失われており、それ以外の経路の神経接続は全て保存されていることが示唆された。これまで知られているフェロモン選好ネットワークの回路構造を併せて考慮すると、今回特定された神経接続の喪失がフェロモン選好ネットワークの機能を転換させる可能性が考えられる。
再構成GFP法には、神経接続がなくてもGFPシグナルが検出される偽陽性が報告された。今回の結果が偽陽性に依るものではないことを確かめるため、透過電子顕微鏡レベルで特定の神経接続を観察できるtwo-TagEM法を今回特定した神経接続に適用した。当該年度はまず、シナプス前細胞のミトコンドリアとシナプス後細胞の細胞膜を透過電子顕微鏡により同時に標識観察できる条件を検討した。様々な染色条件を試した結果、シナプス前細胞のミトコンドリアと、シナプス後細胞の細胞膜を同時にDAB標識できる条件を特定できた。今後はこの条件を用いて、当該神経接続の観察を目指す。
フェロモン選好性の進化的逆転をもたらす神経回路の変化

2018年4月 - 2019年3月

成茂基金公益信託成茂動物科学振興基金

石川由希

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
ショウジョウバエに新たに出現した他種フェロモン認識機構の進化的起源

研究課題/研究課題番号：17K19425 2017年6月 - 2019年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)

石川由希, 上川内あづさ, 上川内あづさ

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担当区分：研究代表者

配分額：6370000円（直接経費：4900000円、間接経費：1470000円）

動物は、同種と選択的に交配し、他種との交配を避ける。この行動的な生殖隔離のしくみがどのように進化するのかを理解するために、私はフェロモンによって生殖隔離するショウジョウバエを用いた。このハエは他種のフェロモンにより求愛を低下させることがわかっている。そこで、本研究ではまずスクリーニングによりこのフェロモンによる求愛抑制をおこなう感覚ニューロンを特定した。さらにその形態や数、また下流に接続するニューロンを比較した結果、感覚ニューロンと下流ニューロンとの神経接続の獲得が、この他種フェロモンによる生殖隔離を成立させたことが示唆された。
同種か異種かを識別する種間認識システムの進化を司る神経分子基盤

研究課題/研究課題番号：26870264 2014年4月 - 2017年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究(B) 若手研究(B)

石川由希, 上川内あづさ, 上川内あづさ

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担当区分：研究代表者

配分額：4030000円（直接経費：3100000円、間接経費：930000円）

配偶者選好性の種特異性は、生物多様性の維持や促進に大きな役割を果たしている。しかしどのような神経回路の変化が、このような配偶者選択性の進化や分化を実現するのかは全くわかっていなかった。申請者はこの謎を解明するために、ショウジョウバエのフェロモン選好性と求愛選好性に着目し、その種間差をもたらす神経回路の違いを探索した。本研究の結果、フェロモン選好性や求愛歌選好性に関与すると考えられる神経回路の違いを見出すことが出来た。この結果は、動物行動学において大きな謎であった同種に対する配偶者選好性がいかにして獲得されるのかという問いに対して、単一ニューロンレベルで応える大きな成果であった。
行動の進化をもたらす遺伝子と神経回路の変化を特定する

2011年4月 - 2013年7月

科学研究費補助金

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担当区分：研究代表者
行動の進化をもたらす遺伝子と神経回路の変化を特定する

研究課題/研究課題番号：11J03778 2011年 - 2013年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費

石川由希

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本研究ではDrosophila属の求愛行動の進化をもたらす遺伝子と神経回路を特定することを目的とし、特に求愛相手への選好性に関して、キイロショウジョウバエD. melanogasterと近縁種であるオナジショウジョウバエD. simulans、またこれらのF1雑種個体を用いて研究を進めてきた。
前年度までの研究の結果、F1雑種個体の求愛活性はmelanogsterフェロモン(特に7,11-heptacosadiene, 7,11-HD)によって抑制され、simulansフェロモン(特に7-tricosene, 7-T)によって促進されていることがわかった。本年度は、遺伝的な操作によって体表フェロモンを持たないmelanogaster雌をターゲットとして用いることで、melanogaster, simulans, F1雑種個体のフェロモンに対する濃度依存的な反応を詳細に比較した。その結果、melanogasterではターゲットに塗布された7,11・HDの濃度依存的に求愛活性が上昇していったのに対し、simulansやF1雑種個体では、7,11・HDの濃度依存的に求愛活性が減少していくことがわかった。また、7,11-HDによる求愛活性抑制反応は、F1雑種個体よりもsimulansにおいて高く、さらにsimulans系統間における反応性の強弱は、次世代のF1雑種個体に引き継がれた。これらの結果から、F1雑種個体の求愛活性はsimulansの求愛活性と同様7,11-HDにより抑制されるが、その抑制はsimulansよりも弱いことがわかった。
シロアリの社会行動をもたらす神経改変の分子機構とその進化

2008年4月 - 2010年3月

科学研究費補助金

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担当区分：研究代表者
シロアリの社会行動をもたらす神経改変の分子機構とその進化

研究課題/研究課題番号：08J01687 2008年 - 2010年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費

石川由希

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シロアリは高度に発達した社会を形成する真社会性昆虫の代表的なグループである。大部分のシロアリ種にはコロニー防衛に特化した兵隊カーストが存在する。彼らはワーカーとほぼ同じ遺伝的背景を持つにも関わらず、非常に高い攻撃性を示す。本研究ではその高い攻撃性をもたらす分子・神経学的メカニズムの解明を目的とする。
研究代表者は、兵隊の攻撃性を司る候補因子としてオクトパミンと、その前駆体チラミンに注目した。本研究課題(1年目)におけるHPLCを用いた解析により、兵隊の脳や食道下神経節に含有されるチラミンがワーカーよりも有意に多いことが明らかになった。また、本研究課題(2年目)ではシロアリの攻撃性の計測するための行動解析系の立ち上げを行った。そこで本年度はその行動解析系を用い、オクトパミンやチラミンの機能解析を行った。すると、チラミンの人工投与によってワーカーの攻撃性は有意に高くなるが、オクトパミンにはそのような効果は見られなかった。このことから、兵隊シロアリにおける高い攻撃性は、オクトパミンではなく、チラミンによってもたらされていることが強く示唆された。また、抗チラミン抗体を用いた免疫染色により、シロアリの脳・食道下神経節のチラミン免疫反応性ニューロン(チラミンを含有していると予想されるニューロン)の分布や投射部位を観察した。その結果、DUMニューロンや、OA/TA5,7,8と名付けられたニューロンの細胞体が兵隊特異的に肥大していることが明らかになった。これらのニューロンの肥大化が兵隊の高い攻撃性や防衛行動に関与していると示唆される。

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担当経験のある科目 (本学) 4

生体構築論講義

2022
生物科学実験V

2022
生物学実験

2022
生理・解剖学

2022

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社会貢献活動 1

第108回生態学最前線 -昆虫の脳から環境問題まで-

役割：講師

名古屋市立大学大学院システム自然科学研究科サイエンスカフェin名古屋 2016年4月

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対象：中学生,　高校生,　大学生,　大学院生,　社会人・一般

種別：講演会

中区栄ナディアパーク7階 7th Cafeにおいて、『生態学最前線』と題してさまざまな分野と融合しつつある生態学の最前線に関する話題を提供した。名古屋市大の村瀬香准教授と共演。

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