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2016 年度 実施状況報告書

昆虫やヒトの自然免疫系の網羅的理解につながる簡易実験の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K00994
研究機関皇學館大学

研究代表者

中松 豊  皇學館大学, 教育学部, 教授 (00456617)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード昆虫 / 血球 / 教材開発 / 細胞性免疫 / 食作用 / 包囲化作用 / ノジュール形成 / アワヨトウ
研究実績の概要

平成28年度の目的に従い以下の1~3の実績を得た。
1免疫の初期段階で働くアワヨトウのレクチンについての解析:アワヨトウの異物認識には、タバコスズメガのImmulectin-2と相同性の高いLPS2というC型レクチンが関与していることが明らかになり、分子生物学的手法を使ってその塩基配列を決定し、抗体を作成してその発現するタイミングや発現箇所を特定した。また、このレクチンは、包囲化作用よりも食作用やノジュール形成において遺伝子発現が早いことが明らかになった。このことは異物に対する包囲化作用よりも食作用やノジュール形成の方が早く対応することを裏付ける結果となった。
2フェノール酸化酵素の働きを実感する酵素の簡易実験:スライドグラス上にアワヨトウの体液を滴下したものを2つ用意し、片方にはフェノール酸化酵素阻害剤であるフェニールチオ尿素(終濃度8%くらい)、もう片方にはPBS(pH7.4)を入れることにより、体液の黒化度を目視で比較すれば、フェノール酸化酵素の働きを容易に実感できる簡易実験になることがわかった。
3in vitro法における血球の包囲化作用観察の教材化:エッペンチューブにアワヨトウ6齢の体液を入れて、終濃度8%になるようにフェニールチオ尿素を入れる。そこにセファデックスビーズG15を入れて一定時間振盪した。その後沈殿をスライドガラス上に移し顕微鏡で観察すると、約1時間で血球の包囲化作用が観察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度に引き続き28年度の研究計画は液性免疫であるメラニン化に続く細胞性免疫である包囲化作用のin vitro 実験法における簡易実験の開発を主眼に置き、実験方法、供試昆虫、異物の検討をおこなった。27年度にすでに食作用やノジュール形成に関する簡易実験の開発は終わっているので、自然免疫を実感できる簡易実験の開発については包囲化作用に限定して行い開発することができた。
また、アワヨトウの細胞性免疫に関わるLPS2というレクチンの同定やLPS2の遺伝子発現についても経時的に調べることができた。その他メラニン化に関わると考えられているタンパク質である PPO1、SPH、PPO2、PPAEの遺伝子の経時的発現も考慮すると、メラニン化やその下流域で起こる血球の凝集による包囲化作用形成のメカニズムの一部を解明したことになり、これらの酵素タンパク質を用いる簡易教材開発も視野に入れることができた。

今後の研究の推進方策

1市販のレクチンを用いた昆虫血球の凝集実験:28年度にできなかったので、29年度に行うことになった。in vivo法およびin vitro法を用いてコンカナバリンA(ConA)、アカインゲンマメレクチン(PHA)など数種類のレクチンに対する昆虫の血球の反応を観察し、メラニン化、ノジュール形成、包囲化作用などの減少が現れた場合は教材化を検討する。(中松、澤担当)
2 レクチンに対するヒトと昆虫の血球の共通性:上記の市販のレクチンの中で、ヒトと昆虫の血球に凝集反応を引き起こすものを見つけ、先行文献などをもとにその共通性について検討する(中松、澤担当)。
3 教材の評価:これまで開発した簡易実験について、学校や科学館、博物館などを利用して、学生、生徒、児童などに実践してもらい、アンケートなどを行ってその結果を評価する(中松、澤担当)。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度に行う予定であった、市販のレクチンを用いた昆虫血球の凝集実験ができなかったため、その分の消耗品等の予算を次年度に送った。また、現在執筆中であるが、論文が出版されなかったため、それにかかる費用の未使用分と、学会発表が行われた場所が東京だったので、自宅などを宿泊場所として利用でき出費が抑えられたためと考えられる。

次年度使用額の使用計画

28年度に遂行できなかった実験を行うに当たって、機器や試薬の購入および学会での成果の発表や論文の発行に出費する。さらに、29年度に予定の開発した教材の評価にあたっての実践等に出費をする予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] アワヨトウにカリヤコマユバチが寄生するとなぜ異物に対して包囲化作用がおこらないか2017

    • 著者名/発表者名
      松谷広志・奥村雄暉・北山紗希・加藤良晃・田中利治・中松 豊
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
  • [学会発表] なぜ内部寄生蜂は若齢を寄主に好むのか2017

    • 著者名/発表者名
      藤田隼・藤見純也・中松豊・田中利治・加藤良晃
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
  • [学会発表] 寄主の変態をめぐる寄生バチと寄生バエの対立(その2)2017

    • 著者名/発表者名
      一木良子・中村達・中原雄一・中松豊・田端純・田中利治
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
  • [学会発表] 大学生による昆虫を使った体験教室-『いせトピア子どもわくわく体験フェスティバル』を通じて2017

    • 著者名/発表者名
      松谷広志・澤友美・中松豊
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      東京学芸大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-01-07 – 2017-01-08
  • [学会発表] 「こん虫としぜんかんさつ」の教材開発と授業実践2017

    • 著者名/発表者名
      澤友美・河俣美希・中松豊
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      東京学芸大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-01-07 – 2017-01-08
  • [学会発表] 昆虫の心臓と血液循環の観察2017

    • 著者名/発表者名
      中松豊・西村真耶
    • 学会等名
      日本生物教育学会
    • 発表場所
      東京学芸大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-01-07 – 2017-01-08

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公開日: 2018-01-16  

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