研究内容

●シロアリの木材分解システムの解明

 枯死植物の分解は、主に木材腐朽菌によるが、熱帯・亜熱帯ではシロアリがその大部分を担っている。シロアリと消化管内共生微生物との相互作用によって消化管内に効率良い分解系を構築している。われわれはこの仕組みについて研究を進めており、これまで想定されていなかった昆虫由来の分解酵素も木材消化に重要な働きを担っていることが明らかになってきた。シロアリ、そして消化管内・細胞内共生微生物間のミクロ共生機構を分子生物学、生化学、形態学的手法などを用いて明らかにし、木材分解システムの解明を進めている。

●昆虫と共生微生物における必須共生関係の解明

 多くの昆虫種が成長や繁殖に必須な栄養分の供給を体内に保持する共生微生物に依存している。われわれは、昆虫の必須相利共生について、ゴキブリやシロアリ、カメムシやセミなどが保有する細胞内共生微生物(細菌、真菌)をモデルとして、ゲノム解析や代謝物解析を進めている。一方、昆虫が獲得した「菌細胞」と呼ばれる細胞内共生微生物を保持するための特殊な細胞の発生や、細胞内への微生物の取り込み機構を解明するため、昆虫のトランスクリプトームや遺伝子機能を解析している。また、昆虫は進化過程において細胞内共生、または腸内共生を獲得したり、失ったりしているが、このような共生系進化のダイナミクスについてもゲノムやメタボロームの比較解析から理解しようと試みている。

  • 左上:シロアリとその腸。右上:シロアリ腸内の微生物(繊毛虫)と材片。左下:DAPI染色像(核が青く光っている)。右下:蛍光像(繊毛虫の細胞内に共生しているメタン生成菌が緑色に光っている)。
    左上:シロアリとその腸。
    右上:シロアリ腸内の微生物(繊毛虫)と材片。
    左下:DAPI染色像(核が青く光っている)。
    右下:蛍光像(繊毛虫の細胞内に共生しているメタン生成菌が緑色に光っている)。
  • 左:シロアリと姉妹群のキゴキブリ。右:キゴキブリの幼虫。シロアリとよく似ている。
    左:シロアリと姉妹群のキゴキブリ。
    右:キゴキブリの幼虫。シロアリとよく似ている。
  • 左:ヒメナガカメムシのメス成虫 右:菌細胞に共生細菌が所狭しと詰まっている(青はDNA染色)
    左:ヒメナガカメムシのメス成虫 
    右:菌細胞に共生細菌が所狭しと詰まっている(青はDNA染色)
  • ススキの葉にとまるイワサキクサゼミセミ類も細胞内に共生微生物を保持している
    ススキの葉にとまるイワサキクサゼミ
    セミ類も細胞内に共生微生物を保持している

メンバー

役職 氏名
教授 徳田 岳
助教 松浦 優

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