昆虫の左右の羽の超微細構造はそれぞれ右巻きと左巻き~生物界に存在する左と右の起源の理解につながる成果~

ad

2025-06-25 愛媛大学

愛媛大学と東邦大学の研究チームは、モンスズメバチの後翅の超微細構造を走査電子顕微鏡と赤外円二色性分光で解析し、左翅と右翅の毛の螺旋溝がそれぞれ右巻き・左巻きであることを発見しました。この左右非対称構造は、毛を構成するタンパク質の高次構造と関係しており、昆虫の翅のような器官レベルの非対称性が分子レベルのキラリティに起因することを示しました。この成果は、生物の左右性の起源理解に貢献するものです。

昆虫の左右の羽の超微細構造はそれぞれ右巻きと左巻き~生物界に存在する左と右の起源の理解につながる成果~
走査電子顕微鏡で観察された、モンスズメバチの左翅(羽)と右翅で観察された棘状の毛。左翅の毛には右巻き、右翅の毛には左巻きの構造がみられる。

<関連情報>

走査電子顕微鏡法と顕微型振動円二色性分光法により明らかにするモンスズメバチ後翅微細構造の左右非対称性 Left-right Asymmetry in the Microstructure of the Hindwings of European Hornet Revealed by Scanning Electron Microscopy and Microscopic Vibrational Circular Dichroism

Sayako Inoué, Hisako Sato  and  Akihiko Yamagishi
Physical Chemistry Chemical Physics  Published:13 Jun 2025
DOI:https://doi.org/10.1039/D5CP01013F

Abstract

The observation of hornet hindwings using scanning electron microscopy revealed a covering comprised of helically-wound hairs of approximately 10 µm in diameter and 100 µm in length. A strict enantiomeric relationship existed in the area closest to the leading edge of the wings: The hairs on the right wing exhibited left-handedness, whereas those on the left wing exhibited right-handedness. Evaluation of the microscopic vibration circular dichroism spectra indicated that both sides of the wings were mainly comprised of β-sheets. However, the notable difference in the VCD spectral shapes existed between the left and right wings (VCDleft and VCDright, respectively) although their IR psectra were nearly identical. It was suggested from the spectral shape of the difference (VCDleft – VCDright) that the hairs on the left and right hindwings consisted of the α-helical proteins of opposite handedness. This was the first example showing that the organ-level enantiomeric relationship was controlled by the protein secondary structure.

生物工学一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました