ヘビの第六感、赤外線受容はどのようにして獲得されたのか？

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22461
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 土岐田 昌和 東邦大学, 理学部, 講師 (80422921)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: ヘビ / 赤外線受容 / ピット器官 / 進化 / 発生

Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、（１）マムシ亜科のヘビにおける赤外線受容神経回路形成の記述、および（２）比較トランスクリプトーム解析による赤外線受容神経回路形成の責任遺伝子探索、の二つの調査を中心に進める計画であった。調査（１）に関しては、温度感受性チャネルとして知られるTRPA1タンパク質がマムシ亜科のニホンマムシの赤外線受容神経回路を構成するIR-ニューロンに分布することを免疫染色により確認することができた。上記に加えて、哺乳類であるチスイコウモリの赤外線受容に関与しているとされるTRPV1タンパク質がヘビ胚の脳でどのように局在しているのかについても調べる計画であったが、2020年度は新型コロナウィルスの感染拡大により、野生の雌ヘビからの胚標本の採取がまったくできなかったこともあり、解析を完了することができなかった。さらには、ニホンマムシより単離済みであるTRPA1とTRPV1の遺伝子の発現パターンをin situハイブリダイゼーションにより調べる予定であったが、新型コロナウィルスの感染拡大により研究活動に遅延が生じたため、データを得ることができなかった。調査（２）に関しては、赤外線受容能を持つニホンマムシとそれを持たないナミヘビ科のシマヘビおよびヤマカガシの胚期の脳のトランスクリプトームを比較し、赤外線受容神経回路形成における責任遺伝子の候補を特定する計画であったが、解析サンプルの不足や新型コロナウィルスの感染拡大による研究活動遅延により、データを得ることができなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

調査（１）マムシ亜科のヘビにおける赤外線受容神経回路形成の記述では、TRPA1遺伝子のニホンマムシ胚とその比較種の胚における発現パターンをin situハイブリダイゼーションにより調べる予定であったが、新型コロナウィルスの感染拡大により研究活動に遅延が生じたため、データを得ることができなかった。調査（２）比較トランスクリプトーム解析による赤外線受容神経回路形成の責任遺伝子探索では、赤外線受容能を持つニホンマムシとそれを持たないナミヘビ科のシマヘビおよびヤマカガシの胚期の脳のトランスクリプトームを比較し、赤外線受容神経回路形成における責任遺伝子の候補を特定する計画であったが、こちらについても、新型コロナウィルスの感染拡大による研究活動の遅延が生じたため、結果を得ることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

2020年度は解析に供するヘビの胚を十分数収集することができなかったため、次年度は解析に供する十分な数の胚標本を確保するよう最大限の努力をする。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染拡大による研究活動の停止や遅延が生じたことにより、2020年度中に予定していた実験・解析の一部を2021年度以降に実施する必要性が生じたため、次年度使用額が生じた。この度、2020年度科研費から繰越しを行った次年度使用額は、2020年度に実施する予定であった実験・解析の遂行に必要な備品、消耗品を調達するための経費として使用させていただく計画である。