About

上野山 怜子

Reiko UENOYAMA

Research

"ネコにマタタビ"の謎に迫る

Why do cats love catnip and silver vine (Matatabi in Japanese)?

ネコをはじめとしたネコ科動物は、マタタビや西洋ハーブであるキャットニップの匂いを嗅ぐと、葉を舐める、噛む、顔や頭を擦り付ける、転げ回るといった特徴的な行動を示します。これらの植物が生産するイリドイドと呼ばれる化合物群がネコに対する活性物質として知られています。”猫にまたたび”ということわざがあるほど有名なこの行動ですが、その生物学的意義や反応メカニズムは長年謎に包まれていました。私はこのネコのマタタビ反応に魅了され、行動学的意義および分子メカニズムを明らかにすべく、岩手大学宮崎研究室で2018年10月から研究に参画しております。

Domestic cats (Felis silvestris catus) and other felids display a characteristic response against catnip (Nepeta cataria) and silver vine (Actinidia polygama), wherein they lick and chew the plants, rub their faces and heads against them, and roll on them. Both plants contain chemicals called iridoids that are known to be the key to evoking this unique response. Cat owners give their cats these plants-filled toys to make them high. While this response is well-known, its biological significance and underlying mechanism have long been a mystery. I have been fascinated by this feline response and thus trying to uncover its behavioral function and molecular mechanism in Prof. Masao Miyazaki’s lab since October 2018.

Our major findings:

①マタタビ葉に対する顔や体の擦り付けは、蚊の忌避活性を有するイリドイドをネコの被毛に付着させ、蚊への化学防除に有効な行動であることを明らかにしました

We found that self-anointing (rubbing) behavior transfers iridoids onto the feline fur where they repel mosquitoes and helps to protect cats against mosquito bites.


Uenoyama, R., Miyazaki, T., Hurst, J.L., Beynon, R.J., Adachi, M., Murooka, T., Onoda, I, Miyazawa, Y., Katayama, R., Yamashita, T., Kaneko, S., Nishikawa, T., and Miyazaki, M. The characteristic response of domestic cats to plant iridoids allows them to gain chemical defense against mosquitoes. (2021) Science Advances 7(4) eabd9135. DOI: 10.1126/sciadv.abd9135.

②ネコが舐めたり噛んだりしてマタタビ葉を傷つけることで、イリドイド化合物群の放出量が増え組成も複雑化し、これによってマタタビに対するネコの反応性と蚊の忌避効果が増大し、より効果的に防虫効果が得られることを明らかにしました

Our latest paper shows that the plant-damaging behavior of cats plays an important role in gaining pest-repellency effectively. Feline licking and chewing increases the emission of mosquito repellent iridoids from both catnip and silver vine while also diversifying iridoids in silver vine. Cats show an equivalently prolonged response to the low level of complex cocktail of iridoids in damaged silver vine and to the much higher level of a single iridoid in damaged catnip. Furthermore, the complex iridoid in damaged silver vine repels mosquitoes at low concentration.


Uenoyama, R., Miyazaki, T., Adachi, M., Nishikawa, T., Hurst, J.L., and Miyazaki, M. Domestic cat damage to plant leaves containing iridoids enhances chemical repellency to pests. (2022) iScience DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104455

Education and Academic Career

April 2013 - March 2016

岩手県立盛岡第一高等学校

Iwate Prefectural Morioka Daiichi High School

April 2016 - March 2020

岩手大学農学部応用生物化学科

Department of Biological Chemistry and Food Sciences, Faculty of Agriculture, Iwate University

April 2020 - March 2022

岩手大学大学院総合科学研究科農学専攻応用生物化学コース 修士課程

Division of Agriculture, Graduate School of Arts and Sciences, Iwate University

April 2022 -

岩手大学大学院連合農学研究科生物資源科学専攻生物分子機能学連合講座 博士課程

Department of Bioresources Science, United Graduate School of Agricultural Sciences (UGAS), Iwate University

April 2022 -

日本学術振興会特別研究員(DC1)

Research Fellow (DC1) of Japan Society for Promotion of Science (JSPS)


Prizes

  • 令和4年度滝沢市特別表彰 12th July 2022

  • The 2022 AAAS Student E-Poster Competition in the Biochemistry and Molecular Biology category, The Graduate first place winner. 20th February 2022

  • 公益社団法人日本農芸化学会東北支部第156回大会 学生優秀発表賞 9th October 2021

  • 2021年岩手大学優秀女性大学院生学長表彰<鷹嘴テル賞> 最優秀賞 7th October 2021

  • 日本味と匂学会第55回大会 優秀発表賞 22nd September 2021

  • 日本動物行動学会第40回大会 優秀ポスター賞 22nd September 2021

  • 令和2年度岩手県三陸海域研究論文知事表彰 特別賞【学生の部】 19th January 2021

  • 公益社団法人日本農芸化学会東北支部第155回大会 学生優秀発表賞 8th November 2020

  • 第62回天然有機化合物討論会 奨励賞(口頭発表の部) 22nd September 2020

  • 第93回日本生化学会大会 若手優秀発表賞 16th September 2020

  • 岩手大学優秀女性大学院生学長表彰 優秀賞 30th July 2020

  • 日本生化学会東北支部第86回例会・シンポジウム 最優秀ポスター発表賞 30th May 2020

  • 令和元年度岩手大学農学部 北水会長賞 19th March 2020

  • 令和元年度岩手大学学生表彰 学長賞 16th Mar 2020

  • International symposium on “Environmental Response Mechanisms in Plants and Animals”, Best Oral Presentation Award. 23th January 2020

  • 日本味と匂学会第53回大会 優秀発表賞 18th September 2019

Research Grants

  • April 2022 - March 2025 科研費(特別研究員奨励費):マタタビ活性物質のネコ特異的な受容機構 に迫る
    JSPS Grant-in-Aid for JSPS Fellows

  • April 2021 - February 2022 公益財団法人日本科学協会(2021年度笹川科学研究助成):マタタビの放出するネコ誘引活性物質ネペタラクトールの環境適応・生理的役割と放出機構の解明

Skills

動物行動学

  • ネコの行動試験

  • 蚊の忌避試験

  • BORISソフトウェアを使った行動解析

分析化学

  • 脂質抽出

  • 揮発性成分の捕集

  • GC/MS

  • LC/MS

  • 液体クロマトグラフィー

  • TLC

生化学・分子生物学

  • ネコの採血・注射

  • マウスのハンドリング

  • ウェスタンブロッティング、ELISA

  • PCR、サンガーシーケンス

  • DNA・RNA抽出

  • 分子クローニング

  • 細胞培養、トランスフェクション

  • レポーター遺伝子アッセイ

統計解析

  • SPSS、JMP、Rを使った統計解析・グラフ作成