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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

小沼 健

​西田 宏記

脊索動物ワカレオタマボヤ (Oikopleura dioica) の体の単純さを活用して、 (1) 内胚葉と外胚葉の上皮がつながり3D形態をもつ「くち」ができるしくみ、(2) 2Dシートである表皮から3D構造をもった接餌フィルター(ハウス)が折り畳まれた状態で分泌されるしくみ、の2つの3D形成に取り組む。

(1)については蛍光ライブイメージングにより個々の細胞の振る舞いをとらえるため、多面的かつ多くの4次元タイムラプスデータを取得する。

(2)については表皮シートの各領域から3Dのハウスがどのように分泌されるのか、セルロースや領域特異的な分泌タンパク質 (Oikosin)のイメージング、さらに細胞破壊実験により調べる。これらの実験データをもとに、シミュレーション・数理モデル構築による論理の抽出やその検証へと進めることを目指す。

(1) 内胚葉と外胚葉が接続して開口部ができるしくみを、1細胞レベルでとらえることができる。(2) ほとんど知られていなかった、2Dの細胞シートから細胞外に再現性よく3D構造を構築する原理を解明できることが期待される。

既に、ハウスから明快な網目構造をもった領域を見出した。その3D形成について実験データを集め、班員と連携した数理的解析を行うことを目指す。

関連して、分泌タンパク質の蛍光イメージングを図るための連携を希望している。