ミツバチやアリに代表される社会性昆虫は、個々のメンバーが繁殖や労働に関する役割を分担しながら集団生活を営んでいます。社会性を進化させる過程で、単独性昆虫にはみられない高度かつ特異な生物機能を獲得し、さらに個体間の化学コミュニケーションを発達させることにより、様々な環境に適応して生き抜いてきました。我々は、アリやアブラムシといった社会性昆虫を対象に、昆虫の社会システムの基盤となる分子機構について研究し、新しい生物機能や生理活性物質の発見につなげたいと考えています。
（１）社会性アブラムシの階級分化、社会行動、生物間相互作用に関わる分子機構の解析
アブラムシの一部は、ハチ、アリ、シロアリ のように社会を形成して集団生活しています。このような社会性アブラムシの集団には、「兵隊」とよばれる利他階級が存在し、コロニー防衛や巣内の労働を担っています。兵隊は、繁殖をおこなう普通の個体と同じゲノムを有する遺伝的同一クローンにもかかわらず、遺伝子発現の違いにより、まったく異なる形態、妊性、行動を示すという興味深い特徴があります。われわれは、この兵隊アブラムシに着目し、分子から行動、進化にいたる幅広い視点からの研究をおこなっています。具体的には、兵隊がもつ攻撃毒タンパク質の解析や、壊れた巣を修復するための体液成分の解析を通じて、社会性アブラムシというユニークな生物が示す生物機能やその分子メカニズムについて解明してきました。
また、兵隊をもつアブラムシのほぼ全ての種が「ゴール（虫こぶ）」とよばれる巣を寄主植物上に形成します。このことから、アブラムシにおける社会性進化には、ゴール形成が重要な役割を果たしてきたと考えられています。アブラムシと植物における高度な生物間相互作用、具体的には社会性アブラムシとゴールの関係や、昆虫によるゴール形成の分子メカニズムについても興味を持って研究を進めています。
（２）社会環境における発生、行動及び代謝制御機構の解明
私たちは社会環境と個体の健康、寿命の関わりに興味をもって研究しています。多くの生物は他個体との密接な社会的コミュニケーションの中で生活し、社会環境に依存して行動や生理状態を柔軟に変化させ生き抜く生存戦略を備えていると考えられます。私たちは社会性昆虫であるアリを研究対象とし、社会環境と個体の発生、成長、老化の関わり、そしてその制御メカニズムを分子生物学的に明らかにすることを目指しています。
アリやミツバチといった社会性昆虫は集団（コロニー）で生活し、生殖能力を持つ女王アリ、雄アリに加え、生殖能力を持たない労働アリからなる様々な階級（カースト）を備えた分業体制によって社会生活を営みます。また、労働アリは高度な労働分業カーストを備えています。労働アリの仕事内容は日齢に伴い変化し、若い個体は幼虫に餌を与える育児、巣作り、女王の世話といった巣中での内勤労働(nurse)に従事し、老齢個体は餌取りなどの外勤労働（forager）を担当することが知られています。私たちは個体バーコードを用いた行動解析システムや網羅的オミックス解析を組み合わせることにより、アリの労働分業をはじめとする高度な社会性行動をはじめとし、社会性昆虫が進化させてきた、社会環境に依存した柔軟な生存戦略機構の解明に取り組んでいます。
