Updated on 2025/03/27

写真a

 
YOSHIMURA, Takashi
 
Organization
Institute of Transformative Bio-Molecules Professor
Graduate School
Graduate School of Bioagricultural Sciences
Title
Professor
Contact information
メールアドレス
External link

Degree 2

  1. 博士(農学) ( 1999.3   名古屋大学 ) 

  2. Master of Agriculture ( 1995.3   Nagoya University ) 

Research Interests 5

  1. Chronobiology

  2. Chemical biology

  3. Animal Molecular Physiology

  4. Systems Biology

  5. Endocrinology

Research Areas 4

  1. Others / Others  / Basic Veterinary Science/Basic Animal Science

  2. Others / Others  / Animal Physiology/Behavior

  3. Others / Others  / General Neuroscience

  4. Life Science / Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology

Current Research Project and SDGs 3

  1. Molecular mechanism of seasonal adaptation in vertebrate

  2. Molecular mechanism of vertebrate circadian clock

  3. Molecular mechanism of lunar rhythms

Research History 19

  1. Nagoya University   One Medicine Transdisciplinary Life science-Medicine co-creation Platform   Professor

    2024.4

  2. Nagoya University   Professor

    2023.4 - 2024.3

  3. Nagoya University   Director in General

    2022.4

  4. Nagoya University   Professor

    2013.4

      More details

    Country:Japan

  5. 自然科学研究機構   基礎生物学研究所   教授

    2013.4 - 2019.3

      More details

    Country:Japan

▼display all

Education 4

  1. Nagoya University   Graduate School, Division of Agriculture

    1995.4 - 1996.9

      More details

    Country: Japan

  2. Nagoya University   Graduate School, Division of Agriculture

    - 1995.3

      More details

    Country: Japan

  3. Nagoya University   Graduate School, Division of Agriculture

    - 1995.3

      More details

    Country: Japan

  4. Nagoya University   Faculty of Agriculture

    - 1993

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 20

  1. European Biological Rhythms Society   Board member

    2024.1

  2. 日本比較内分泌学会   幹事

    2018.1 - 2022.12

  3. 日本学術会議   連携会員

    2017.10

  4. 日本時間生物学会   副理事長

    2017.1 - 2022.12

  5. Society for Research on Biological Rhythms   Executive Board Member

    2014.1 - 2016.12

▼display all

Committee Memberships 3

  1. 科学技術振興機構   創発的研究支援事業アドバイザー  

    2020.4   

  2. 国立環境研究所難分解性・高濃縮性化学物質の高次捕食動物への毒性試験法の調査・検討業務に係る小委員会   委員  

    2020.4   

  3. 基礎生物学研究所   運営委員  

    2019 - 2025.3   

      More details

    Committee type:Government

Awards 12

  1. Aschoff's Rule Prize

    2024.5   Society for Research on Biological Rhythms  

    Takashi Yoshimura

     More details

    Award type:Award from international society, conference, symposium, etc.  Country:United States

  2. 木原記念財団学術賞

    2021.10   木原記念横浜生命科学振興財団   脊椎動物の季節適応機構の解明

    吉村崇

     More details

    Award type:Award from publisher, newspaper, foundation, etc.  Country:Japan

  3. Aschoff and Honma Prize for Biological Rhythm Research

    2020.8   Aschoff and Honma Memorial Foundation  

    Takashi Yoshimura

     More details

    Award type:International academic award (Japan or overseas)  Country:Japan

  4. Axelrod Lectureship Award

    2019.8   European Biological Rhythms Society  

    Takashi Yoshimura

     More details

    Award type:Award from international society, conference, symposium, etc.  Country:France

  5. 日本比較内分泌学会奨励賞

    2015.12   日本比較内分泌学会  

     More details

    Country:Japan

▼display all

 

Papers 214

  1. Photoperiod decoder 1 regulates seasonal changes in energy metabolism through the growth hormone signaling pathway

    Tomoya Nakayama, Taiki Yamaguchi, Michiyo Maruyama, Satoshi Ansai, Makoto Kashima, Romain Fontaine, Christiaan Henkel, Kiyoshi Naruse, Takashi Yoshimura

        2025.2

     More details

    Publisher:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Seasonal changes in metabolism are crucial for animals to adapt to annual environmental fluctuations. However, the molecular mechanisms underlying these adaptations remain poorly understood. Here, we identified a novel gene,photoperiod decoder 1(phod1), which exhibits a unique bimodal expression pattern under long-day conditions in Japanese medaka fish (Oryzias latipes). Whilephod1is conserved across many vertebrates, except for eutherians, its function remained unknown. Single-cell RNA sequencing analysis revealed thatphod1is predominantly expressed in specific pituitary cells that co-express opsin and circadian clock genes. Transcriptomic analysis usingphod1knockout fish demonstrated thatphod1is essential for photoperiodic regulation of growth hormone. Furthermore, transcriptomic and metabolomic analyses of the liver, the primary target of growth hormone, revealed significant alterations in energy metabolism. Behavioral analysis also showed thatphod1knockout fish exhibited significantly reduced locomotor activity. These findings indicate thatphod1plays a crucial role in seasonal metabolic adaptation through modulation of the growth hormone signaling pathway.

    DOI: 10.1101/2025.02.19.638565

  2. The role of circadian clock gene Arntl in the winter depression-like behavior in melatonin-proficient female CBA/N mice

    Ren L., Okimura K., Ishikawa A., Kon N., Shimba S., Yoshimura T.

    Biochemical and Biophysical Research Communications   Vol. 734   2024.11

     More details

    Publisher:Biochemical and Biophysical Research Communications  

    Seasonal affective disorder (SAD), also known as winter depression, is a subtype of depression typically manifesting in winter. Typical symptoms of SAD, such as an increased need for sleep and carbohydrate cravings associated with increased appetite and weight, are distinct from those of major depression, and the underlying mechanisms of SAD remain unclear. Although laboratory mice are generally considered non-seasonal animals, we observed depression-like behaviors in melatonin-proficient female CBA/N mice maintained under winter-mimicking conditions. Transcriptome analysis of the brains of CBA/N mice maintained under winter- and summer-mimicking conditions revealed changes in the expression of circadian clock genes, including Arntl (also known as Bmal1). We generated Arntl-deficient, melatonin-proficient CBA/N mice using the speed congenic method to examine the role of Arntl in depressive behavior. The tail suspension test in these mice revealed a depressive phenotype. These results suggested that the circadian clock gene Arntl may be involved in winter depression-like behavior.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2024.150790

    Scopus

  3. Synthesis and preclinical testing of a selective beta-subtype agonist of thyroid hormone receptor ZTA-261 Open Access

    Masakazu Nambo, Taeko Nishiwaki-Ohkawa, Akihiro Ito, Zachary T. Ariki, Yuka Ito, Yuuki Kato, Muhammad Yar, Jacky C. -H. Yim, Emily Kim, Elizabeth Sharkey, Keiko Kano, Emi Mishiro-Sato, Kosuke Okimura, Michiyo Maruyama, Wataru Ota, Yuko Furukawa, Tomoya Nakayama, Misato Kobayashi, Fumihiko Horio, Ayato Sato, Cathleen M. Crudden, Takashi Yoshimura

    Communications Medicine   Vol. 4 ( 1 )   2024.8

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Background

    Thyroid hormones (TH) regulate the basal metabolic rate through their receptors THRα and THRβ. TH activates lipid metabolism via THRβ, however, an excess amount of TH can lead to tachycardia, bone loss, and muscle wasting through THRα. In recent years, TH analogs that selectively bind to THRβ have gained attention as new agents for treating dyslipidemia and obesity, which continue to pose major challenges to public health worldwide.

    Methods

    We developed a TH analog, ZTA-261, by modifying the existing THRβ-selective agonists GC-1 and GC-24. To determine the THRβ-selectivity of ZTA-261, an in vitro radiolabeled TH displacement assay was conducted. ZTA-261 was intraperitoneally injected into a mouse model of high-fat diet-induced obesity, and its effectiveness in reducing body weight and visceral fat, and improving lipid metabolism was assessed. In addition, its toxicity in the liver, heart, and bone was evaluated.

    Results

    ZTA-261 is more selective towards THRβ than GC-1. Although ZTA-261 is less effective in reducing body weight and visceral fat than GC-1, it is as effective as GC-1 in reducing the levels of serum and liver lipids. These effects are mediated by the same pathway as that of T<sub>3</sub>, a natural TH, as evidenced by similar changes in the expression of TH-induced and lipid metabolism-related genes. The bone, cardiac, and hepatotoxicity of ZTA-261 are significantly lower than those of GC-1.

    Conclusions

    ZTA-261, a highly selective and less toxic THRβ agonist, has the potential to be used as a drug for treating diseases related to lipid metabolism.

    DOI: 10.1038/s43856-024-00574-z

    Open Access

    Scopus

    Other Link: https://www.nature.com/articles/s43856-024-00574-z

  4. STR mutations on chromosome 15q cause thyrotropin resistance by activating a primate-specific enhancer of MIR7-2/MIR1179 Reviewed Open Access

    Helmut Grasberger, Alexandra M. Dumitrescu, Xiao-Hui Liao, Elliott G. Swanson, Roy E. Weiss, Panudda Srichomkwun, Theodora Pappa, Junfeng Chen, Takashi Yoshimura, Phillip Hoffmann, Monica Malheiros França, Rebecca Tagett, Kazumichi Onigata, Sabine Costagliola, Jane Ranchalis, Mitchell R. Vollger, Andrew B. Stergachis, Jessica X. Chong, Michael J. Bamshad, Guillaume Smits, Gilbert Vassart, Samuel Refetoff

    Nature Genetics   Vol. 56 ( 5 ) page: 877 - 888   2024.5

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1038/s41588-024-01717-7

    Scopus

    Other Link: https://www.nature.com/articles/s41588-024-01717-7

  5. FcRY is a key molecule controlling maternal blook IgY transfer to yolks during egg development in avian species Reviewed Open Access

    Okamoto M, Sasaki R, Ikeda K, Doi K, Tatsumi F, Oshima K, Kojima T, Mizushima S, Ikegami K, Yoshimura T, Furukawa K, Kobayashi M, Horio F, Murai A

    Frontiers in Immunology   Vol. 15   page: 1305587   2024

▼display all

Books 32

  1. Circadian Clocks

    Yoshimura T( Role: Contributor ,  Towards understanding molecular mechanisms of infradian rhythms)

    Aschoff and Honma Memorial Foundation  2023 

     More details

    Total pages:397   Responsible for pages:3-11   Language:English

  2. Circadian Clocks, Neuromethods

    Nakayama T, Okubo K, Ansai S, Yoshimura T(Identification and characterization of genes involved in vertebrate photoperiodism.)

    Humana Press  2022  ( ISBN:978-1-0716-2576-7

     More details

    Total pages:429   Responsible for pages:231-257   Language:English

    DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2577-4

  3. Identification and Characterization of Genes Involved in Vertebrate Photoperiodism

    Nakayama T., Okubo K., Ansai S., Yoshimura T.

    Neuromethods  2022 

     More details

    To cope with seasonal changes in the environment, animals change their physiology and behavior, such as reproduction, metabolism, immune function, migration, and hibernation. Among various seasonally fluctuating environmental cues, photoperiod is a dominant cue that drives different seasonal responses. The responses of organisms to photoperiodic changes are called photoperiodism. Although mechanisms of seasonal reproduction have been uncovered in the past several decades, the molecular mechanisms of other photoperiodically regulated physiology and behavior remain unknown. Recent advances in genome sequencing and genome editing techniques in non-model animals have enabled us to identify and characterize the genes involved in photoperiodism. In the present chapter, we discuss the background of photoperiodism, followed by a description of the methods used to identify and characterize genes involved in vertebrate photoperiodism.

    DOI: 10.1007/978-1-0716-2577-4_11

    Scopus

  4. 糖鎖生物学

    池上啓介、吉村崇( Role: Contributor)

    2020 

     More details

    Responsible for pages:152-153   Language:Japanese

  5. Seasonal reproduction: Photoperiodism, birds

    Nakane Y., Yoshimura T.

    Encyclopedia of Reproduction  2018.1  ( ISBN:9780128151457

     More details

    Seasonal changes in photoperiod are crucial cues for seasonal reproduction in birds inhabiting non-tropical regions. Birds possess photoreceptors in their eyes, pineal organs, and deep brain regions. It is known that birds detect light information of photoperiod, via deep brain photoreceptors. Several studies have revealed that photoinduced thyroid-stimulating hormone, originating from the pars tuberalis of the pituitary gland, prompt the local activation of thyroid hormone in the hypothalamus, which in turn leads to morphological changes in neurons and the secretion of gonadotropin-releasing hormone. In this article, we describe the mechanism for photoperiodism, using the seasonal reproduction of birds as an example.

    DOI: 10.1016/B978-0-12-809633-8.20585-2

    Scopus

▼display all

MISC 44

  1. メダカの見ている世界. 眼の光感受性と色覚の季節変化について Invited

    中山友哉、吉村崇

    アクアライフ   Vol. 593   page: 72 - 73   2023

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:Japanese  

  2. メダカに学ぶ脊椎動物の冬季適応戦略 Invited Reviewed

    中山友哉、吉村崇

    低温科学   Vol. 81   page: 61 - 70   2023

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:Japanese  

  3. 脊椎動物の季節感知機構の解明とその応用 動物たちの季節適応戦略の謎に迫る Invited Reviewed

    中山 友哉, 中根 右介, 吉村 崇

    化学と生物   Vol. 57 ( 2 ) page: 121 - 128   2019.1

     More details

    Language:Japanese  

  4. 大型スペクトログラフを用いた季節繁殖を制御する脳深部光受容器の探索

    中根右介, 中根右介, 四宮愛, 太田航, 太田航, 池上啓介, 池上啓介, 新村毅, 新村毅, 新村毅, 東正一, 亀井保博, 吉村崇, 吉村崇, 吉村崇, 吉村崇

    Annual Meeting of Japanese Avian Endocrinology   Vol. 42nd   2018

     More details

  5. Molecular and neuroendocrine mechanisms of avian seasonal reproduction

    T. Katherine Tamai, Takashi Yoshimura

    Advances in Experimental Medicine and Biology   Vol. 1001   page: 125 - 136   2017

     More details

    Language:English   Publishing type:Rapid communication, short report, research note, etc. (scientific journal)   Publisher:Springer New York LLC  

    Animals living outside tropical zones experience seasonal changes in the environment and accordingly, adapt their physiology and behavior in reproduction, molting, and migration. Subtropical birds are excellent models for the study of seasonal reproduction because of their rapid and dramatic response to changes in photoperiod. For example, testicular weight typically changes by more than a 100-fold. In birds, the eyes are not necessary for seasonal reproduction, and light is instead perceived by deep brain photoreceptors. Functional genomic analysis has revealed that long day (LD)-induced thyrotropin from the pars tuberalis of the pituitary gland causes local thyroid hormone (TH) activation within the mediobasal hypothalamus. This local bioactive TH, triiodothyronine (T3), appears to regulate seasonal gonadotropin-releasing hormone (GnRH) secretion through morphological changes in neuro-glial interactions. GnRH, in turn, stimulates gonadotropin secretion and hence, gonadal development under LD conditions. In marked contrast, low temperatures accelerate short day (SD)-induced testicular regression in winter. Interestingly, low temperatures increase circulating levels of T3 to support adaptive thermogenesis, but this induction of T3 also triggers the apoptosis of germ cells by activating genes involved in metamorphosis. This apparent contradiction in the role of TH has recently been clarified. Central activation of TH during spring results in testicular growth, while peripheral activation of TH during winter regulates adaptive thermogenesis and testicular regression.

    DOI: 10.1007/978-981-10-3975-1_8

    Scopus

    PubMed

▼display all

Presentations 179

  1. 月や季節のリズムを刻む体内時計の制御機構の解明とその制御 Invited

    吉村崇

    日本化学会第105春季年会(2025)  2025.3.26 

     More details

    Event date: 2025.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:関西大学  

  2. 脊椎動物の季節適応の分子メカニズム Invited

    吉村崇

    第102回日本生理学会大会  2025.3.18 

     More details

    Event date: 2025.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:幕張  

  3. Molecular basis of seasonal adaptation in vertebrates Invited International conference

    Yoshimura T

    International Conference on Circadian Rhythms in Health and Diseases: From Discovery to Function (CRHD2024)  2024.12.7 

     More details

    Event date: 2024.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (keynote)  

    Venue:Hyderabad   Country:India  

  4. 脊椎動物の季節適応機構 Invited

    吉村崇

    2024年度生理学研究所研究会「極限環境適応」  2024.11.18 

     More details

    Event date: 2024.11

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:岡崎  

  5. 概年時計の制御機構の解明にむけて Invited

    吉村崇

    第31回日本時間生物学会学術大会  2024.11.17 

     More details

    Event date: 2024.11

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:富山  

▼display all

Works 10

  1. 「魚が日照時間の変化を感じる「季節センサー」を発見」

    2103.7

  2. からだの中の時計

    吉村崇

    2021.11

     More details

    Work type:Artistic work   Location:たくさんのふしぎ  

  3. 「ニワトリ鳴く時間「体内時計」が制御」

    2013.3

  4. 生物「季節繁殖」の研究

    2012.7

  5. ニワトリ「コケコッコー」鳴き始めは最強のオス

    2012.5

▼display all

Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 17

  1. 概日リズムに関する研究

    2021 - 2023

    共同研究 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  2. 1年周期のリズムを生み出す概年時計の分子基盤の解明

    2019.9 - 2021.3

    三菱財団自然科学研究助成 

    吉村崇

      More details

    Grant type:Competitive

    Grant amount:\7000000 ( Direct Cost: \7000000 )

  3. 動物行動における起潮力の影響把握

    2018

    共同研究 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  4. 季節性うつ病治療薬の探索研究

    2018 - 2022

    共同研究 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  5. 植物由来抽出物がマウス行動リズム及ぼす影響の検討

    2018

    共同研究 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

▼display all

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 46

  1. Study of design principle underlying infradian rhythms and its application

    Grant number:24H00058  2024.4 - 2029.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\203970000 ( Direct Cost: \156900000 、 Indirect Cost:\47070000 )

  2. 時間タンパク質学:概年タンパク質が365日をカウントする制御機構

    Grant number:24H02303  2024.4 - 2029.3

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    吉村 崇

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\73580000 ( Direct Cost: \56600000 、 Indirect Cost:\16980000 )

    生物の体内には約1年のリズムを刻む概年時計が存在するが、その仕組みは未解明である。明瞭な概年リズムを示すメダカの時系列試料の解析から、約1年のリズムを刻む概年タンパク質を同定した。また概年タンパク質の解析から、幹細胞の増殖・分化とエピゲノム制御が、1年という長い周期のリズムを刻む可能性が示唆されている。また異なる緯度に由来するメダカを用いた順遺伝学的な解析から、概年時計が温度の季節変化を感知して同調する際に鍵となる季節センサータンパク質を同定している。本研究では概年タンパク質、季節センサータンパク質のタンパク質学から、動物が約1年という時を刻み、環境の365日に同調する仕組みを解明する。

  3. chronoproteinology

    Grant number:24H02299  2024.4 - 2029.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

  4. 1年の時を刻む概年時計の分子基盤の解明

    Grant number:20K20459  2020.4 - 2024.3

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    吉村 崇

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\26000000 ( Direct Cost: \20000000 、 Indirect Cost:\6000000 )

    温暖化や気候変動により、生態系、生物多様性、農業などに影響が生じている。そのため、生物の環境適応機構の解明は世界的に緊急に取り組むべき重要課題と位置付けられている。生物の体内には約1年周期のリズムを刻む「概年時計」が存在し、遺伝することも知られているが、1年という長い周期のリズムを刻む分子基盤の解明は進んでいない。洗練された季節応答を示すメダカを屋外の自然条件下で飼育し、得られた2年間の時系列試料についてRNA-seq解析を行い、様々な遺伝子が年周リズムを刻むことを見出した。本研究ではこの膨大なRNA-seqデータを基盤として、概年時計の分子基盤を解明する。
    生物の体内には様々な周期のリズムを刻む内因性の計時機構(体内時計)が存在する。例えば、約1日のリズムを刻む「概日時計」や、約2時間のリズムを刻み体節の形成に関与する「分節時計」などがよく知られている。これら比較的、短時間の自由継続周期を示す体内時計の分子機構については、過去数十年の研究によって大幅に理解が進み、概日時計の分子機構の解明に対してノーベル賞が授与されている。
    一方、繁殖活動や渡り、冬眠などのように、動物の様々な営みには季節のリズムも存在する。鳥類や哺乳類、あるいは昆虫など、いくつかの動物においては、概ね1年の内因性のリズムを刻む「概年時計」が存在することが示されている。人類は有史以来、生物の示す一年周期のリズム現象に魅了されてきたが、「概年時計」の研究には膨大な時間がかかるため、ほとんど手付かずで極めて挑戦的なテーマである。我々はこの謎に取り組むべく、屋外の自然条件下で飼育したメダカから視床下部・下垂体を2週間に一度、2年間にわたって採材し、得られた2年間の時系列試料についてRNA-Seq解析を行ったところ、年周リズムを刻む遺伝子(季節変動遺伝子)を同定することに成功した。本研究ではこれらの季節変動遺伝子が約1年のリズムを刻む仕組みを明らかにすることを目的としている。バイオインフォマティクスや最先端のトランスクリプトミクス解析を駆使することで当初の計画どおり、研究が展開している。
    同定した季節変動遺伝子について、Weighted gene correlation network analysis (WGCNA)解析を行ったところ、季節変動を制御すると考えられるハブ遺伝子を同定することに成功した。また、季節変動遺伝子の上流にエンリッチしているシス配列を同定するとともに、それらのシス配列に、結合しうる転写因子の候補を抽出した。また、これら見出した遺伝子の発現分布を明らかにするために、空間的トランスクリプトーム解析を実施するとともに、一細胞RNA-seq解析を実施した。これらの解析によって季節のリズムを生み出すと考えられる転写因子の候補を抽出することができたので、季節変動する遺伝子についてプロモーター解析を進めている。以上、当初の計画どおりにおおむね順調に進展している。
    当初の計画通りに研究が進んでいるため、概年時計の分子機構の解明にむけて、計画されていた研究を推進していく。

  5. 半月周性産卵リズムの形成機構:潮汐を伝える体内時計の関わりと分子基盤の解明

    Grant number:20H03288  2020.4 - 2024.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    安東 宏徳, 豊田 賢治, 吉村 崇, 大森 紹仁

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

    海洋生物の生殖や生態は、月齢や潮汐に同調したリズムを持つものが多い。そのリズムは、脳内にある体内時計によって作られるが、そのしくみは不明である。クサフグは、新月と満月の日の満潮前に産卵を繰り返す。これまでの研究から、脳内に概潮汐時計が存在し、概日時計と協同して半月周性産卵リズムを作ることが示唆された。本研究では、概潮汐時計の分子基盤を解明するため、潮汐と月齢に同調して発現する遺伝子群を探索すると共に、それらの潮汐サイクルとの同調および半月周性リズムとの関連を検討する。また、半月周性リズム発振機構がどのようなしくみで生殖機能を調節するのか、さらに、発生や成長の段階でいつ形成されるのかを解明する。
    本研究では、概潮汐時計の機能的分子基盤の解明を目指して、潮汐サイクルおよび月齢に同調して発現する遺伝子群を網羅的に探索すると共に、それらの遺伝子の発現抑制による半月周性の産卵行動リズムへの影響を検討する。また、概潮汐時計と概日時計から構成されると考えられるリズム発振機構による生殖神経内分泌系の周期的調節の機能形態学的基盤を解明する。さらに、より普遍的な生物リズムの研究としての展開を目指し、半月周性リズムのOntogenyを解明する。令和3年度は、次の3つの研究成果を得た。
    1)潮汐サイクルと半月周性リズムに関連する遺伝子群を探索する試料として、産卵リズムの異なる伊豆川奈と佐渡姫津において、大潮と小潮の日の夕刻にクサフグ成魚を捕獲して脳を採取した。
    2)潮汐サイクル/半月周性リズムを作る時計候補遺伝子の機能解析のため、Vivo-モルフォリノによる遺伝子発現抑制実験系を検討した。脳髄膜で作られる糖たんぱく質であるエペンジミン(EPN)を標的遺伝子として、Vivo-モルフォリノ(EPN-MO)の配列、投与量、投与方法を検討した。また、ウェスタンブロット法と免疫染色法を用いたEPNタンパク質の解析系を確立した。EPN-MOを投与した個体では、遊泳阻害が見られたが、EPNタンパク質量の変化は検出されなかった。
    3)クサフグ仔稚魚に潮汐サイクルや月齢に同調したリズムがあるのかどうかを明らかにするため、産卵期に親魚を採集して人工授精を行い、仔稚魚を育成した。DanioVisionを用いて、クサフグ仔稚魚の自発行動リズムを解析した結果、成長段階によって明暗周期に関して自発行動リズムが異なることや明暗の切り替え時に自発行動量が高くなることなど、クサフグが独自の光応答性を持つ可能性が示された。さらに、EthoVision XTを用いたクサフグ幼魚の自発行動解析系を確立した。
    前年度に新型コロナウイルス感染拡大と施設の改修工事のため実施できなかった、Vivo-モルフォリノによる遺伝子発現抑制実験系の確立とEthoVision XTを用いたクサフグの行動解析系の確立を完了することができた。しかし、EPN-MO投与による発現抑制についての定量的な検証はさらに必要である。また、半月周性の産卵行動リズムに関わると考えられるクリプトクロームとメラトニン受容体の脳内分布の解析については、従来のin situ hybridization法では検出できないことがわかったため、より高感度でmRNAを検出できるRNAscope法を用いて、両遺伝子mRNAの脳内分布の解析を行う。
    潮汐サイクル/半月周性リズムに関連する遺伝子群の網羅的探索については、採取した脳試料を用いて松果体と間脳のRNA-Seqを行い、伊豆産の魚と佐渡産の魚において半月周期で発現変動する遺伝子および両地域の間で差次的に発現している遺伝子を網羅的に探索する。得られた潮汐サイクル/半月周性リズム関連遺伝子群の中で、転写および翻訳の調節に関わると考えられる遺伝子群を選び出し、抗体を作製して発現の定量的解析系を確立すると共に、Vivo-モルフォリノによる翻訳抑制実験を実施する。仔稚魚の自発行動リズムについては、DanioVisionを用いてさまざまな明暗周期下で行動リズムを解析して、光応答性を解析すると共に、野外で稚魚を採集し、野生の稚魚の自発行動リズムを解析する。さらに、斜面を作った水槽における成熟魚の斜面への集合行動のリズムをEthoVision XTを用いて解析する。クリプトクロームとメラトニン受容体の発現細胞については、RNAscope法を用いて両遺伝子mRNAの脳内分布を明らかにする。

▼display all

Industrial property rights 2

  1. 甲状腺ホルモン受容体β選択的な甲状腺ホルモンアナログとして有⽤な化合物

    吉村崇、Cathleen M. Crudden、南保正和、⼤川妙⼦、佐藤綾⼈、Zachary T. Ariki、Muhammad Yar、Jacky C.-H. Yim

     More details

    Applicant:東海国⽴⼤学機構

    Application no:PCT/JP2023/04629  Date applied:2023.12

  2. 甲状腺ホルモン受容体β選択的な甲状腺ホルモンアナログとして有⽤な化合物

    吉村崇、Cathleen M. Crudden、南保正和、⼤川妙⼦、佐藤綾⼈、Zachary T. Ariki、Muhammad Yar、Jacky C.-H. Yim

     More details

    Applicant:東海国⽴⼤学機構

    Application no:2022-208167  Date applied:2022.12

 

Teaching Experience (On-campus) 12

  1. 動物生理学1

    2023

  2. Animal Physiology 2

    2020

  3. Animal Physiology 1

    2020

  4. Advanced Animal Physiology 1

    2020

  5. 細胞工学

    2012

▼display all

Teaching Experience (Off-campus) 3

  1. 医学部基礎臨床社会医学統合講義

    2024.8 The University of Tokyo)

     More details

    Level:Undergraduate (specialized) 

  2. 先端科学考究

    2020.10 The Graduate University for Advanced Studies)

     More details

    Level:Postgraduate  Country:Japan

  3. 動物生産科学フロンティア講義

    2020.2 Tohoku University)

     More details

    Level:Undergraduate (specialized)  Country:Japan

 

Social Contribution 21

  1. 瑞陵高校コスモサイエンスコース校外学習

    Role(s):Lecturer

    2025.3

  2. メダカ博士への第一歩!メダカの知られざるヒミツに迫れ!

    Role(s):Lecturer

    小学館探究楽習オンラインイベント  2024.8

  3. 動物の巧みな季節適応戦略-動物に学び、ヒトの食と健康に貢献する―

    Role(s):Lecturer

    時間学公開学術シンポジウム2024 生物たちの季節の先取りメカニズム  2024.6

  4. 瑞陵高校コスモサイエンスコース校外学習

    Role(s):Lecturer

    2024.1

  5. 体内時計の不思議:動物に学び、食と健康の未来に貢献する

    Role(s):Lecturer

    NHK文化センター ひとの大学2023年  2023.10

▼display all

Media Coverage 16

  1. 脂質異常症の新薬に道 Newspaper, magazine

    中日新聞、日刊工業新聞  2024.8

  2. 季節を予知する遺伝子を発見 Newspaper, magazine

    産経新聞  2024.5

     More details

    Author:Other 

  3. 1年のリズムを刻む概年遺伝子を発見 Newspaper, magazine

    中日新聞  2023.12

  4. クサフグが大潮に一斉集団産卵する仕組みを解明 Newspaper, magazine

    日経産業新聞  2022.11

  5. クサフグが大潮に一斉集団産卵する仕組みを解明 Newspaper, magazine

    中日新聞、産経新聞、中部経済新聞、四国新聞  2022.10

▼display all

Academic Activities 3

  1. サントリー生命科学財団

    2021

     More details

    Type:Scientific advice/Review 

  2. 基礎生物学研究所運営委員

    Role(s):Review, evaluation

    基礎生物学研究所  2019.4

  3. 日本学術会議連携会員

    Role(s):Planning/Implementing academic research

    2017