2023 Fiscal Year Annual Research Report

鉛直環境における遊泳微細藻類の行動学

Publicly Offered Research

Project Area	Advanced mechanics of cell behavior shapes formal algorithm of protozoan smartness awoken in giorama conditions.
Project/Area Number	22H05689
Research Institution	Gakushuin University
Principal Investigator	鹿毛あずさ学習院大学, 理学部, 助教 (10748809)
Project Period (FY)	2022-06-16 – 2024-03-31
Keywords	クラミドモナス / シャットネラ / 重力走性 / 日周鉛直移動 / 水平顕微鏡 / 広視野顕微鏡 / 除膜モデル
Outline of Annual Research Achievements	微細藻類の遊泳における重力の役割を検証するため、モデル微細藻である単細胞緑藻クラミドモナスと日周鉛直移動を示すラフィド藻シャットネラの重力方向の遊泳を広視野水平顕微鏡を用いて解析した。クラミドモナスについては、負の重力走性の力学メカニズムのうち形態非対称性のメカニズムが主にはたらいて上向きトルクが発生していることを示し、さらに生理的メカニズムも関与していることを示唆していた（Kage et al., 2020, JEB）。本年度、生理的メカニズムの関与について、除膜再活性化モデルを用いて検証した。除膜再活性化モデルは界面活性剤を添加して除膜した（死んだ）細胞にATPを添加すると再び動き出すという系であり、生理的な重力感知の影響が排除できると考えられる。除膜再活性化モデルも負の重力走性を示したが、その程度は生細胞より弱かった。この結果は以前の研究 (Kage et al. 2020, JEB) で得られた結論を支持している。現在、除膜モデルおよび生細胞の重力方向の遊泳に与えるカルシウムイオンの影響について検証を行っている。シャットネラについては、前年度に構築した広視野水平顕微鏡システムを赤外光照明で記録できるように改良し、シャットネラが反応しうる可視光のない状態で朝晩の重力方向の運動を解析した。朝に負の重力走性を示し（上方向に偏って移動し）、夜間に落下していることを示唆するデータが得られているが、鞭毛運動も含めてさらに多面的な検証が必要と考えている。
Research Progress Status	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。