細胞膜近傍の造骨プロセスに着目したサンゴの骨格形成メカニズムの全容解明

造礁サンゴ類（以下、サンゴ）の体内には様々な蛍光物質を体内に保有していため、蛍光を使用した顕微鏡観察は困難である。そのため、生きたサンゴの細胞形態や細胞内シグナルについて一般的に普及している蛍光イメージング技術で可視化することは不可能である。昨年度の研究期間内に、沖縄科学技術大学院大学（OIST）が所有する蛍光寿命顕微鏡技術を使用し、サンゴ組織の非破壊的な観察に応用が可能であることを確認できた。具体的には、サンゴの持つ蛍光物質と、使用する蛍光指示薬の蛍光波長帯がオーバーラップしてしまった場合、指示薬側からの蛍光シグナルの検出が困難となる。しかしながら、光によって励起された分子が蛍光を発して基底状態に戻るまでの時間は物質により異なるため、サンゴ由来の自家蛍光と蛍光指示薬のシグナルを時間分解して検出することが可能である。昨年度は細胞レベルの観察にも同様の観察手法が適用可能であると明らかにできたため、成果をまとめ、第20回日本サンゴ礁学会にて口頭発表行った。現在、より弱い励起光照射下でサンゴの石灰化過程を観察可能な最適条件を検討しているところである。また、同研究機関が所有する画像解析ソフトにより、サンゴの造骨組織には酸性領域が存在し、造骨細胞内エンドソームとしてに多数存在している様子を明らかにした。現在まで、サンゴの石灰化過程では、造骨組織のアルカリ化現象のみが報告されてきたが、炭酸カルシウム結晶の核形成時には、核となる酸性化タンパク質が酸性小胞に蓄えらえ、それが開口分泌されることで、石灰化が開始される可能性が示唆された。現在、上述した成果をまとめ、論文作成中である。

造礁サンゴ類（以下、サンゴ）の体内には様々な蛍光物質を体内に保有していため、蛍光を使用した顕微鏡観察は困難である。そのため、生きたサンゴの細胞形態や細胞内シグナルについて一般的に普及している蛍光イメージング技術で可視化することは不可能である。昨年度の研究期間内に、沖縄科学技術大学院大学（OIST）が所有する蛍光寿命顕微鏡技術を使用し、サンゴ組織の非破壊的な観察に応用が可能であることを確認できた。具体的には、サンゴの持つ蛍光物質と、使用する蛍光指示薬の蛍光波長帯がオーバーラップしてしまった場合、指示薬側からの蛍光シグナルの検出が困難となる。しかしながら、光によって励起された分子が蛍光を発して基底状態に戻るまでの時間は物質により異なるため、サンゴ由来の自家蛍光と蛍光指示薬のシグナルを時間分解して検出することが可能である。昨年度は細胞レベルの観察にも同様の観察手法が適用可能であると明らかにできたため、成果をまとめ、第20回日本サンゴ礁学会にて口頭発表行った。現在、より弱い励起光照射下でサンゴの石灰化過程を観察可能な最適条件を検討しているところである。また、同研究機関が所有する画像解析ソフトにより、サンゴの造骨組織には酸性領域が存在し、造骨細胞内エンドソームとしてに多数存在している様子を明らかにした。現在まで、サンゴの石灰化過程では、造骨組織のアルカリ化現象のみが報告されてきたが、炭酸カルシウム結晶の核形成時には、核となる酸性化タンパク質が酸性小胞に蓄えらえ、それが開口分泌されることで、石灰化が開始される可能性が示唆された。現在、上述した成果をまとめ、論文作成中である。