海産動物ホヤの被嚢における接着機構の解析

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海産無脊椎動物であるホヤは被嚢と呼ばれる体の表面を覆う部分に動物性セルロースを持ち、この部位で基質(岩石・コンクリートなど)に接着しているが、その機構については未解明である。本研究では接着面の微細構造を電子顕微鏡レベルで解析し、さらに元素沈着の有無を分析した。本研究では初めにホヤ(スジキレボヤ、ナツメボヤ、カタユウレイボヤ)被嚢と基質間の接着部構造を光学顕微鏡および透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて解析した。ホヤ被嚢を硬い基質ごと薄切することは不可能なため、まずは薄切可能な柔らかい素材(塩化ビニール、ナイロンメンブレン)にホヤを接着させた後、固定・薄切する技術を開発した。また、基質より剥がしたホヤは接着面およびその周辺の被嚢から突起状の構造を形成して再接着することを確認し、この部位を接着突起と名付けて解析対象に追加した。解析の結果、接着部位は非接着部位に比べてエオシン染色性が高く、接着部には顆粒構造が密集していることが判明した。この顆粒はミトコンドリアに富む細胞であり、接着に関与する可能性が高い細胞と考えられた。さらに接着突起にも同様の細胞が観察され、表面がセルロースで覆われていない半球状の構造も特異的に検出された。TEMでは被嚢内のセルロース繊維は観察が困難であったが、H26年度に広島大学にクライオ電界放出形走査電子顕微鏡JSM-780OF(Cryo-SEM)が導入されたことから、同装置を用いて凍結割断により繊維構造を観察した。その結果、被嚢内のセルロース繊維を含めた微細構造が容易に観察できることが判明した。さらにCryo-SEM付属の元素分析装置(EDS)を用いてホヤ被嚢接着部における元素分析も行った。接着面及び接着突起の元素を解析したところ高濃度バナジウムの沈着は見られなかったが、これまでに報告例のない新たなバナジウム濃縮構造が被嚢内より見つかった。