放射光を用いたX線顕微鏡によるホヤのバナドサイトの観察

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13874118
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 道端 齊 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00111740)
• 研究分担者: 木原 裕 関西医科大学, 医学部, 教授 (20049076) ; 植木 龍也 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10274705) ; 宇山 太郎 広島大学, 大学院・理学研究科, 講師 (60232914) ; 山本 章嗣 関西医科大学, 医学部, 講師 (30174775) ; 楠本 邦子(竹本 邦子) 関西医科大学, 医学部, 講師 (80281509)
• キーワード: バナジウム / ホヤ / X線顕微鏡 / X線K吸収端 / バナジウム濃縮

研究概要

アスキジア科のホヤの血球(体腔細胞)の一種であるバナドサイトにはきわめて高濃度のバナジウムが含まれており、その濃縮機構は強い学際的関心を集めてきた。生きた状態に近い状態で生物試料を観察できるX線顕微鏡を用いた予備的な実験の結果、ホヤ内のバナジウム分布はX線顕微鏡で極めて良く観察できる可能性が示された。
本研究では、バナジウムのX線K吸収端の前後の測定を行うことができる世界で唯一の実験施設であるESRF(ヨーロッパ州立放射光研究施設=Grenoble(France))のX線顕微鏡ステーションで、ホヤ血球内のバナジウムの分布を明らかにするための測定を行った。
その結果、生きた血球を1ミクロンの解像度で観察するとともに、細胞中のバナジウムを可視化することに成功した。これは、生細胞中のバナジウムを直接観察した初めての事例であり画期的な進歩と思える。また、形態学的に約10種類に区分されているホヤの血球の中で、どの血球がバナジウムを濃縮するいわゆるバナドサイトであるかについては長年論争になっていたが、X線顕微鏡で観察した結果、蛍光X線の波長からシグネットリング細胞と液胞型アメーバ細胞にバナジウムが局在することを明白にすることができた。

研究成果

• [文献書誌] Ueki, T.: "Subunit C of the vacuolar-type ATPase from the vanadium-rich ascidian, Ascidia sydneiensis samea, rescued the pH sensitivity of"Marine Biotech.. 3. 316-321 (2001)
• [文献書誌] Michibata, H.: "Vanadocyte is a cell holding the key to resolve the highly selective accumulation and reduction of vanadium in"Microscop. Res. Technol.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Michibata, H.: "Molecular biological approaches to the accumulation and reduction of vanadium by ascidians"Coord. Chem. Rev.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Ueki, T.: "Scanning x-ray microscopy of living and freeze-dried blood cells in two vanadium-rich ascidian species, Phallusia mammillata and Ascidia"Zool. Sci.. 19. 27-35 (2002)
• [文献書誌] 道端 齊: "脊索動物-ホヤのバナジウム濃縮"化学と生物. (印刷中). (2002)
• [文献書誌] Michibata, H.: "The Biology of Ascidian"H. Sawada, H. Yokosawa and C. C. Lamnbert, eds. Springer-Verlag Tokyo. 366-373 (2001)