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プレスリリース概要

2019.10.11

虹色に輝く「クシ」の謎 ~クシクラゲに特有のタンパク質を発見~

築波大學
自然科學研究機構 基礎生物學研究所
【研究成果のポイント】
  1.  クシクラゲに特有に存在し、虹色に輝いて見える運動器官である「櫛板」は、繊毛が數萬本も束ねられてできています。本研究では、これを形作っているタンパク質を初めて発見しました。
  2.  このタンパク質をCTENO64(テノ64)と命名しました。また、CTENO64がないと、櫛板の正常な運動が失われることがわかりました。
  3.  繊毛機能の新たな一面を明らかにしたのみならず、構造色をだす運動器官として、フォトニクスの分野への応用も期待されます。

国立大学法人築波大學 下田臨海実験センターの城倉圭大學院生(生命環境科学研究科博士課程)、柴田大輔元研究員、同生命環境系 柴小菊助教、稲葉一男教授らは、大學共同利用機関法人自然科學研究機構 基礎生物學研究所の重信秀治教授の研究グループと共同で、虹色に輝くクシクラゲの櫛板を形作っている分子を世界で初めて明らかにしました。

クシクラゲは「クラゲ」と名前がついていますが、分類學的にクラゲとは全く別の動物で、多細胞動物の起源である可能性が指摘されています。また、光の加減によって虹色に輝く「櫛板(くしいた)」の美しさは昔から多くの人々を魅了し、最近では多くの水族館でも展示され、人気を集めています。しかしながら、それを形作っている分子については、長い間、不明でした。

本研究グループは、この、クシクラゲを特徴づける「櫛板」のみに存在する分子(タンパク質)を発見しました。このタンパク質は繊毛を束化、巨大化するために必要であるとともに、櫛板が正常に波打つことにより、クシクラゲ自身が移動するためにも重要な役割を果たしていることがわかりました。本研究の成果は、繊毛の機能のみならず、動物の進化を知る上で重要な知見となるとともに、フォトニック結晶の開発など、光學分野への新たな応用の可能性も期待されます。

本研究の成果は、2019年10月10日付「Current Biology」でオンライン公開されました。

本研究は、日本学術振興会科学研究費補助金「基盤研究B」、「基盤研究A」、「特別研究員奨励費」、文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究」によって実施されました。また、本研究の一部は自然科學研究機構基礎生物學研究所共同利用研究の一環として実施されました。

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図 クシクラゲの一種カブトクラゲ(左上)と虹色に輝く櫛板(左下)。右図は、本研究で新たに発見されたCTENO64の機能を示す模式図。CTENO64は繊毛をつなげる構造(赤印)を作っており、これがなくなると繊毛の並ぶ方向がずれ、有効打(推進力を生み出す繊毛打)が異常になる。その結果、カブトクラゲの移動能力が低下する。