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サンゴ礁有孔虫における細胞内ダイナミクス可視化による生物石灰化制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15J04797
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

大野 良和  琉球大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsライブイメージング / 石灰化 / 有孔虫 / サンゴ / バイオミネラリゼーション
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大型有孔虫と造礁サンゴを対象に、共焦点顕微鏡による石灰化過程の観察を行ってきた。大型有孔虫に関する研究では、細胞形態をCalcein AMにより観察することが明らかになり、さらに、試薬の特性により生死判定も簡便に行えることができるようになった。また、石灰化に伴う細胞内の水素イオンの分布について、pH蛍光指示薬を共焦点顕微鏡下で使用することで、従来の報告より高感度で把握することが可能となった他、細胞内のカルシウムイオンの分布等についても、詳細に可視化する実験手法を確立しつつある。
サンゴの石灰化に関する研究では、コユビミドリイシの初期ポリプを使用して実験を行ってきた。研究期間内に、細胞膜を透過しない蛍光Calceinを海水中に溶解させたまま、サンゴの骨格形成過程を詳細に観察が可能な新しい実験手法を確立した。さらに、低毒性のpH指示薬を飼育海水中に溶解させることで、石灰化部位と海水のpH分布を可視化することに成功した。連続的なpHイメージングを行いながら、海水のpHを急激に低下さたところ、酸性化海水の流入と共に石灰化部位のpHが一端低下した後、サンゴが能動的に石灰化部位のpHを上昇させるといった、新しい生理現象を明らかにすることができた。
得られた成果は国内外を含む学会発表にて随時発表を行ってきたほか、プレスリリースによる発表も行った。また、アウトリーチ活動として、新聞やテレビによる報告も実施した。さらに、一般の方々に向けて、サイエンスカフェに話題提供者として参加した他、自然史学会連合において研究内容の展示を行った。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] An aposymbiotic primary coral polyp counteracts acidification by active pH regulation.2017

    • Author(s)
      Ohno, Y., Iguchi, A., Shinzato, C., Inoue, M., Suzuki, A., Sakai, K., Nakamura, T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4-324 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/srep40324

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Calcification process dynamics in coral primary polyps as observed using a calcein incubation method2017

    • Author(s)
      Ohno, Y., Iguchi, A., Shinzato, C., Gushi, M., Inoue, M., Suzuki, A., Sakai, K., Nakamura, T.
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 9 Pages: 289-294

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2017.01.006

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cytological Observations of the Large Symbiotic Foraminifer Amphisorus kudakajimensis using Calcein Acetoxymethyl Ester2016

    • Author(s)
      Ohno, Y., Fujita, K., Toyofuku, T., Nakamura, T.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 11(11) Issue: 11 Pages: e0165844-e0165844

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0165844

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In vivo imaging studies provide new insight into coral physiology2017

    • Author(s)
      Ohno Y
    • Organizer
      Environmental scientists network for Asia-Pacific Islands
    • Place of Presentation
      沖縄県自治会館
    • Year and Date
      2017-03-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 我々はどこまでサンゴの石灰化過程を可視化できるのか2016

    • Author(s)
      大野 良和
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会
    • Place of Presentation
      沖縄タイムズホール
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体イメージングによるサンゴ石灰化メカニズムの解明2016

    • Author(s)
      大野 良和
    • Organizer
      研究集会「バイオミネラリザーションと石灰化」
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所
    • Year and Date
      2016-11-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Aposymbiotic primary coral polyp counteracts acidification by active pH regulation.2016

    • Author(s)
      Ohno Y, Iguchi A, Shinzato C, Inoue M, Suzuki A, Sakai K, Nakamura T.
    • Organizer
      . The 8th International Conference on Marine Pollution and Ecotoxicology (ICMPE-8).
    • Place of Presentation
      香港大学
    • Year and Date
      2016-06-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aposymbiotic primary coral polyp counteracts acidification by active pH regulation.2016

    • Author(s)
      Ohno Y, Iguchi A, Shinzato C, Inoue M, Suzuki A, Sakai K, Nakamura T
    • Organizer
      The 8th International Conference on Marine Pollution and Ecotoxicology (ICMPE-8)
    • Place of Presentation
      香港大学
    • Year and Date
      2016-06-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] pHイメージング法によるサンゴの酸性化応答の可視化2016

    • Author(s)
      大野良和・井上 麻夕里・新里 宙也・鈴木 淳・中村 崇
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会第18回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-05-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光色素Calceinによるサンゴ初期ポリプの石灰化イメージング2015

    • Author(s)
      大野良和・井上 麻夕里・新里 宙也・鈴木 淳・中村 崇
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第17回大会
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 大型有孔虫の石灰化ライブ・イメージング2015

    • Author(s)
      大野良和・藤田和彦・豊福高志・中村崇
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会第17回大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Morphological observation of cytoplasm with acidic and alkaline vesicles in symbiotic large foraminifer cell by in vivo confocal imaging.2015

    • Author(s)
      Ohno Y, Fujita K, Toyofuku T, Nakamura T
    • Organizer
      Japan Geosciences Union meeting 2015.
    • Place of Presentation
      千葉県(幕張メッセ)
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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