Elucidating the chemotactic response of sperm in a dioramic environment

• Project Area: Advanced mechanics of cell behavior shapes formal algorithm of protozoan smartness awoken in giorama conditions.
• Project/Area Number: 21H05304
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (IV)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 柴 小菊 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70533561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲葉 一男 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80221779) ; 守田 昌哉 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (80535302)
• Project Period (FY): 2021-09-10 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥115,180,000 (Direct Cost: ¥88,600,000、Indirect Cost: ¥26,580,000); Fiscal Year 2022: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2021: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
• Keywords: 精子走化性 / 受精 / 海洋生物 / 生殖 / 鞭毛運動 / カルシウム / 海産生物 / ホヤ

Outline of Research at the Start

精子は、さまざまな外的環境因子に対して、走化性、走流性、走温性など多様な応答を示し、受精という最終目標に到達する卓越した原生知能を有する単細胞である。本研究では、精子走化性応答に着目し、誘引物質濃度勾配存在下における精子の運動、遊泳方向変換をもたらす鞭毛波形変化、シグナル受容を測定し、応答メカニズムを解析する。領域内の他班の協力を得ることで精子走化性応答を定量化し、自然環境での受精を理解するためのアルゴリズム構築につなげる。実際の受精環境を模擬したジオラマ環境下での精子応答を計測、解析することで、これまで見出すことのできなかった卓越した精子の行動力、運動能力、適応力の理解を目指す。