金属の特異的認識と濃縮機能を有するホヤ由来の天然超分子

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07229236
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 道端 齊 広島大学, 理学部, 教授 (00111740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇山 太郎 広島大学, 理学部, 助手 (60232914) ; 森山 芳則 広島大学, 理学部, 助教授 (10150658)
• Keywords: 海洋生物 / ホヤ / 金属イオン / バナジウム / 濃縮 / タンパク質

Research Abstract

海産無脊椎動物のホヤはその血球細胞に高濃度のバナジウムを濃縮している。なかでもアスキジア科のホヤAscidia gemmataのバナドサイト(バナジウム濃縮細胞)には海水濃度の10^7倍に相当する350mmol/dm^3ものバナジウムが濃縮されている。他の生物に例を見ないこの特異な生理現象は、学際的研究課題として多くの生理・生化学者、天然物化学者そして生物無機化学者から注目を集めてきた。最近、申請者らはホヤの血球細胞からバナジウム結合タンパク質を少なくとも4種類(約100kDa,45kDa,15kDa,12.5kDa)得ることに成功した。その内、低分子のタンパク質についてはモノクローナル抗体の作製に成功し、アミノ酸の部分配列を明らかにすることができた。加えて、12.5kDaのタンパク質は1Mあたり0.5Mのバナジウムを結合していることも判明した。15kDaのタンパク質には3本のバンドが含まれていた。部分アミノ酸配列の解析の結果、これらのタンパク質はすべて親水性のアミノ酸であった。またホモロジー検索の結果、いずれのタンパク質も既知のタンパク質との相同性はなかった。一方、15kDaの3本のバンドの間にはほぼ100%の相同性が得られた。また15kDaと16kDaのタンパク質の間には約50%の相同性が得られた。しかし12.5kDaのタンパク質との間には15kDa、16kDaのいずれのタンパク質も相同性が得られなかった。

Research Products

• [Publications] Michibata, H.: "The mechanism of accumulation of vanadium by ascidians: Some progress towards an understanding of this unusual phenomenon." Zool. Sci.(印刷中). (1996)
• [Publications] Hayashi, M.: "Rapid increases in number of vanadocytes in vanadium-rich ascidian, Ascidia sydneiensis samea, upon treatment of live animals with NH_4Cl." J. Exp. Zool.,. (印刷中). (1996)
• [Publications] Kaneko, A.: "Localization, with monoclonal antibodies and detection of autonomous fluorescence, of blood cells in the tissues of the vanadium-rich ascidian Ascidia sydneiensis samea." Zool. Sci.12. 733-739 (1995)
• [Publications] Wuchiyama, J.: "Classification, based on autonomous fluorescence, of the blood cells of several ascidians that contain high levels of vanadium." Acta Zool.,. 76. 51-55 (1995)