2017 Fiscal Year Research-status Report

チョウの翅組織のリアルタイムイメージング

Research Project

Project/Area Number	16K07425
Research Institution	University of the Ryukyus
Principal Investigator	大瀧丈二琉球大学, 理学部, 准教授 (70360211)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	チョウ / 翅組織 / 色模様形成 / リアルタイムイメージング / 蛍光イメージング
Outline of Annual Research Achievements	本研究はチョウの翅組織における色模様形成メカニズムをイメージング技術を用いて解明することが目的である。平成２９年度はイメージングに付随するさまざまな方法を試みた。翅組織への抗体の透過性を高める工夫を行ったが、現在のところ失敗に終わっている。これについては今後も継続するが、当初の予定から遅れをとってしまったことは否めない。一方、フルオレセイン系統の蛍光試薬については翅透過法に加えて、腹部注射法による二重染色を行うことで、翅組織とその深部の血液細胞の染め分けが可能となることを見出した。この方法を用いて翅組織の深部の細胞構造を解析することができた。カルシウムイメージングについては、ヤマトシジミの翅組織の取り扱いに難航しており、未だに成功していないが、これも今後も継続するつもりである。ただし、ヤマトシジミの翅発生過程の可視光によるリアルタイムイメージングについてはすでに成功した。その一方で、タテハモドキを用いた外科的実験により、色模様形成メカニズムの一端を明らかにすることができた。眼状紋付近に物理的損傷を与えたときの色模様の変化を記録することで、二箇所から放出された眼状紋形成シグナルが相乗的に拡大できる可能性が示唆された。さらに、翅組織をさまざまな物体に接触させることによって色模様が変化することを発見した。これにより、翅組織が接する細胞外マトリクスが色模様形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。これまでのイメージング実験により、外科的損傷部位にはカルシウム波が生じることが示されている。今後、外科的手法をさらにイメージング実験に取り入れていく基盤ができたことになる。翅の遅延型収縮の研究には翅全体が観察できるシステムが必要である。上述したように、可視光による発生過程のイメージングをヤマトシジミだけでなく他種にも拡大することで種間比較を行い、発生生理学的な役割を解明したい。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 抗体の翅組織への透過が非常に難しく、代替的な方法の開発が必要であったため。また、ヤマトシジミの翅組織の取り扱いの難しさのため、実験システムの最適化に時間を要しているため。
Strategy for Future Research Activity	抗体の翅組織への透過実験については今後も継続するが、同時に代替的手法の開発にもさらに力を入れなければならないと考えている。腹部注射との併用が一部有効であることが判明したため、その方法で解明できる細胞構造等については、その方法で研究を推進する。あまり種を特定せず、それぞれの種の有利な側面を活用して研究を継続していく。
Causes of Carryover	少額ではあるが、次年度において物品費の補填が好ましいため。