保温保圧型生物捕獲装置の開発と深海多細胞生物由来細胞株樹立に向けての研究

• Project/Area Number: 14704007
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生物・生体工学
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 小山 純弘 独立行政法人海洋研究開発機構, 極限環境生物圏研究センター, 研究員 (50344297)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥29,640,000 (Direct Cost: ¥22,800,000、Indirect Cost: ¥6,840,000); Fiscal Year 2004: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2003: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2002: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000)
• Keywords: 深海生物 / 保温保圧型深海生物捕獲飼育装置 / 深海生物の長期飼育 / 深海生物の組織培養 / 深海生物由来細胞株の凍結保存 / コンゴウアナゴ / Deep Aquarium System / オハラエビ / 深海多細胞生物 / 深海魚 / 初代培養 / 深海魚由来細胞株 / 凍結保存 / 保温保圧型深海生物捕獲装置 / 深海多様細胞生物 / 加圧飼育 / しんかい2000 / ヘビゲンゲ / ボウズカジカ

Research Abstract

深海に棲息する多細胞生物は、捕獲時にともなう生物への損傷や、高温表層海水への曝露、そして減圧によるダメージにより、捕獲された深海多細胞生物のほとんどが死滅してしまう。そのため、深海多細胞生物に関する研究の大半は、死んだサンプルを利用した研究や潜水調査艇による現場観察が主であり、組織培養を利用する分子生物学的な研究はおろか、地上での飼育さえも極めて困難な状況にある。
深海多細胞生物の分子細胞生物学的な研究を進めるためには、まず深海多細胞生物を活かしたまま持ち帰る装置および技術を開発しなければならない。そして捕獲された深海多細胞生物を組織培養し、細胞株を樹立する事によって初めて分子細胞生物学的な研究が本格的に進める事が可能となる。
本申請課題では、この研究を世界に先駆けてスタートさせるため、1)深海多細胞生物の捕獲・飼育装置を開発し、2)捕獲された深海多細胞生物の大気圧条件下での飼育法と組織培養法を研究・開発し、深海生物由来の細胞株樹立を最終目標とした。
本研究費で開発に成功した保温保圧型深海生物捕獲飼育装置(Deep Aquarium System)を使用し、地上の研究施設で深海多細胞生物の長期飼育、および繁殖の可能性について検討した。その結果、各種深海多細胞生物の長期加圧飼育および大気圧飼育に成功し、最近深海エビの一種であるオハラエビのふ化を成功させた。
大気圧飼育に成功した深海多細胞生物の組織培養のうち、深海魚コンゴウアナゴ由来細胞の大気圧培養および細胞の凍結保存に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Survival of deep-sea shrimp (Alvinocaris sp.) during decompression and larval hatching at atmospheric pressure. (2005)
  • Author(s): Sumihiro KOYAMAら他8名
  • Journal Title: Marine Biotechnology 7・2(印刷中)
  • NAID: 10017164817
• [Journal Article] Molecular and cellular biological studies for deep-sea multicellular organisms under atmospheric pressure condition. (2004)
  • Author(s): Sumihiro KOYAMA
  • Journal Title: The Review of High Pressure Science and Technology. 14 Pages: 53-60
  • NAID: 10012700219
• [Publications] Koyama, S. et al.: "Tissue culture of the deep-sea eel Simenchelys parasiticus collected at 1162m."Extremophiles. 7. 245-248 (2003)
• [Publications] 小山 純弘: "深海生物の捕獲と飼育"バイオサイエンスとインダストリー. 61. 9-10 (2003)
• [Publications] 小山 純弘: "深海生物の大気圧飼育法の開発"バイオサイエンスとインダストリー. 61. 36-37 (2003)
• [Publications] 小山 純弘: "深海生物の地上での研究法開発"高圧力の科学と技術. 14. (2004)
• [Publications] Sumihiro KOYAMA et al.: "Pressure-stat aquarium system designed for capturing and maintaining deep-sea organisms"Deep-Sea Research Part I. 49. 2095-2102 (2002)