プレコストムスを用いた皮膚のパターン形成因子の探索

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12878141
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 近藤 滋 徳島大学, 総合科学部, 教授 (10252503)
• Keywords: メラノサイト / 皮膚構造 / 鱗 / 反応拡散 / ストライプ / ゼプラフィッシュ

Research Abstract

魚類には、皮膚にストライプ模様を持つものが多い。ストライプの形成原理に関しては、その成長に伴う変化から、反応拡散モデルが適用できることが解っている。しかし、その分子、遺伝子レベルの解明は未だなされていない。ストライプ発生のメカニズムを考えるとき、その波が発生する場についての情報が必須であることはもちろんであるが、魚の皮膚に関しては、その皮膚構造と模様との関係は明らかになっていなかった。そのため、本年度は光学、電子顕微鏡を使い、皮膚の微細構造が模様とどのようなかかわりがあるかについて検討することを目的とした。研究対象としては、今年からはプレコストムスに加え、zebrafish, Genicanthus類のキンチャクダイを用いた。
顕微鏡による詳細な観察の結果、皮膚内の微細構造は普段外から見ている模様の部域差以上に複雑であることがわかった。特に、インターストライプの領域が3つに分かれていることが判明し、目に見えるメラノフォアの分布以上に複雑な構成になっていることが解った。さらに、皮膚内のそれぞれの層に存在する細胞群の同定を行った結果、多くの場合メラノサイトよりも、iridophoa(銀色の反射板を持つ細胞種)が構造の細かい部域差を見せていた。今後、模様形成に関与する細胞の候補として注目すべきである。また皮膚内に存在する鱗の基部が縞模様の方向性に関与することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Hiroto Shoji, You Iwasa, Atushi Mochizuki, Shigeru Kondo: "Directionality of stripes formed by anisotropic reaction-diffusion model"Journal of theoretical biology. 214. 549-561 (2002)
• [Publications] 近藤 滋: "複雑な生命現象理解のためのシミュレーション利用"蛋白質核酸酵素. 46. 2461-2467 (2001)
• [Publications] 近藤 滋: "遺伝子制御と形態形成"数理科学. 39. 44-47 (2001)