エナメルたんぱく質の化学構造と石灰化機構に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01440077
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 佐々木 哲 東京医科歯科大学, 歯学部・生化学, 教授 (80013803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 ミチ子 東京医科歯科大学, 歯学部・生化学, 技官 (80171255) ; 下川 仁弥太 東京医科歯科大学, 歯学部・生化学, 助教授 (80014257)
• Keywords: エナメル質 / 石灰化 / たんぱく質 / カルシウム

Research Abstract

歯のエナメル質はほとんど無機質からなるが、形成初期には約30%を占めるたんぱく基質があり、アパタイト結晶が基質と置き換わって、エナメル質が完成される。幼若エナメル質には、AmelogeninとEnamelinがあるが、これまでの研究により、Amelogeninの一次構造は解明されたが、その遺伝子は不明であった。これらの2つのたんぱく質の生理的役割については、結晶核誘起能や結晶形成の鋳型としての機能、あるいはCaイオン輸送の役割が想定されているものの、確定していない。そこで本研究では、Amelogeninが石灰化に伴って除去される機構をしらべ、またヒトAmelogenin遺伝子の解明を目的とした。
(1)前年度に引続き、ウシ永久歯胚の若幼エナメル質よりたんぱく分解酵素を抽出し精製し、その性質をしらべた。SDS電気泳動で単一のバンドとして精製された酵素の分子量は約30kで、Amelogeninを加水分解して45個のアミノ酸からなるチロジンに富むペプチドを遊離するもので、阻害実験の結果からこの酵素はセリン・プロテア-ゼであることが確かめられた。また至適pHが5.5〜6.0にあることから、形成期エナメル質中に酸性の部分の存在が示唆された。
(2)ウシAmelogeninーcDNAをプロ-ブとしてヒト遺伝子断片中から、ヒトAmelogeninの遺伝子の同定に成功した。これは4つのエクソンからなり、その塩基配列から、ヒトのAmelogeninは178個のアミノ酸からなることが判明した。ウシ、ブタ、マウスなどのAmelogeninと比較してホモロジ-が高いが、ヒトのものではC末端に3個の余分のアミノ酸をもっていることが確かめられた。

Research Products

• [Publications] M.Goseki,S.Oida,A.Nifuji,S.Sasaki: "Properties of Alkaline Phosphatase of the Human Dental Pulp" J.Dental Research. 69(3). 909-912 (1990)
• [Publications] M.Goseki,S.Oida,Y.Tokagi,T.Okuyama,S.Sasaki: "Immunological Study of Hypophosphatasia" Clinica Chimica Acta. 190. 263-268 (1990)
• [Publications] 鈴木 ミチ子、佐々木 哲: "骨の基質に関する最近の知見" 腎と骨代謝. 3(4). 423-428 (1990)
• [Publications] 五関 正江、大井田 新一郎、佐々木 哲: "骨の加水分解酵素" 日本臨床. 48(12). 2828-2832 (1990)
• [Publications] H.Shimokawa,M.Tamura,K.Ibaraki,S.Sasaki: "Tooth Enamel V Human amelogenin gene" Florence Publishers, 545 (1989)
• [Publications] 須賀 昭一編,佐々木 哲: "図説齲蝕学ー歯の化学形成ー" 医歯薬出版, 310 (1990)