2019 Fiscal Year Annual Research Report
オタマボヤ幼生の開口による3D形成と分泌による摂餌フィルターの3D構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms |
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| Project/Area Number |
18H04763
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小沼 健 大阪大学, 理学研究科, 助教 (30632103)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | オタマボヤ / ハウス / 3D形成 / セルロース / 繊維 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊索動物ワカレオタマボヤ (以下、オタマボヤ) の体の単純さ、発生の速さなどを活用した3D形態形成の解明を試みた。(1) 内胚葉と外胚葉の上皮がつながり「くち」ができるしくみ、(2) 表皮細胞から、3D構造をもった接餌フィルター（ハウス）が分泌される原理、の2つの課題に取り組み、以下の成果を得た。
(1)「くち」の3D形成
オタマボヤの口は、わずか数十個の細胞でできている。また幼生の孵化から7時間以内に出来上がるため、ライブイメージングに有利である。開口過程を観察したところ、内胚葉細胞 (oral plugと命名)が外部に露出することが分かった。さらに核やアクチン(細胞膜とほぼ同義)のライブイメージングを行ったところ、体幹部の前端に「背腹方向に分裂する表皮細胞(lip precursor cellsと命名)」が2つあり、それらの娘細胞がそれぞれ上唇、下唇になることを見出した (Dev Genes Evol., 2020)。
(2)ハウスの3D形成
オタマボヤは表皮細胞から分泌するハウスというフィルター構造の中に棲む。体幹部は、折り畳んだ状態のハウス (ハウス原基)を常に2-3枚まとっており、外側の1枚を膨らまして使用する。ハウスはセルロースを含むことが知られている。セルロースの蛍光染色を行ったところ、海水の入り口 (inlet filter)に縦糸・横糸でできた格子状の網目を見いだした。この格子構造は、ハウス原基にも存在していた。さらに走査型電子顕微鏡 (SEM)で観察したところ、これらの糸は、直径数十ナノメートルの繊維が組み合わさってできていた。またハウスの他の領域も、微細な繊維が編み込まれてできていることが分かってきた。これらの結果は、ハウスが「繊維状の素材」によりできていることを示すものである。理論系の計画班との連携によりハウス形成の作業仮説を立ち上げることに成功している。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A genome database for a Japanese population of the larvacean Oikopleura dioica.2020
Author(s)
Wang K, Tomura R, Chen W, Kiyooka M, Ishizaki H, Tomooka A, Minakuchi Y, Seki M, Suzuki Y, Omotezako T, Suyama R, Luscombe NM, Dentec C, Lemaire P, Toyoda A, Nishida H and Onuma TA*
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Journal Title
Development Growth and Differentiation.
Volume: 62
Pages: 450-461.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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