【Nature Index Selection】ウニ幼生が光刺激によって泳ぐ方向を変化させる現象を発見（Research highlights 2022年7月）
シュプリンガー?ネイチャーが運営するデータベースサイトNature Indexでは、毎月、主要な82ジャーナルの中から、本学所属の研究者による研究論文1報を、Research highlightsとして選出しています。2022年7月は、本件が紹介されました。
光は生命活动におけるエネルギー源や视覚の情报源として非常に重要であり、その情报に応答するシステムが进化の过程で発达してきたと考えられています。しかしながら、単细胞生物でみられるような、光応答として繊毛が反応する现象が、后口动物内でも存在し机能しているのかは、よく分かっていませんでした。
本研究では、后口动物のうち、繊毛のみで运动するプランクトン性のウニ幼生に着目し、光の照射がその行动に及ぼす影响を注意深く観察しました。その结果、强い光の照射により、游泳方向を逆転させることを発见しました。ウニ幼生の游泳行动は、体の表面に生えている繊毛の协调した动きで支えられているため、この现象は、光応答として繊毛运动に変化をもたらすメカニズムが、ウニの幼生内に存在していることを意味します。さらに、光受容体としてオプシン２というタンパク质が働くことを见いだすとともに、ウニ幼生が前方へ游泳するための繊毛运动を恒常的に駆动しているコリン作动性神経のシグナル伝达が、光の刺激により抑制され、游泳方向の転换が生じる可能性が示されました。
以上のことから、ウニ幼生では、光応答として神経制御下の繊毛运动に変化を生じることが明らかになりました。これは、同じ后口动物に属するヒトのような比较的大きな动物においても、小さな繊毛の动きが光の强弱により左右されていることを示唆しており、例えば「光くしゃみ反射」のような、光、神経、繊毛の関わりが想定されるさまざまな生命现象の解明に贡献することが期待されます。