2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13024255
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
植木 龍也 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10274705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
道端 齋 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00111740)
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| Keywords | バナジウム / 脊索動物 / 金属濃縮 / 液胞 / 遺伝子 / ESTデータベース / 金属キレートカラム |
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| Research Abstract |
海産の無脊椎動物であるホヤは、血球の一種シグネットリング細胞(バナドサイト)の液胞内にバナジウムを高濃度に濃縮している。バナジウム濃度は最高で約350mMで、濃縮係数が1,000万倍に達するという特異な生理現象である。海水中のバナジウムは鰓あるいは腸を経由して血液中に入った後にバナドサイトに取り込まれると考えられる。その各過程にはバナジウムと親和性を持つ物質あるいは還元物質が関与すると思われる。本研究ではホヤの血漿中および血球中に存在する、バナジウム結合能を持つ新規タンパク質の同定を試みた。
1.血球は、段階的遠心分離によって細胞質画分、細胞膜画分および細胞内小器官画分に分離した。膜画分および細胞内小器官画分は、尿素によって可溶化した。4価バナジウムを固定化したアフィニティーカラムクロマトグラフィーによって、バナジウムと親和性を持つタンパク質をアフィニティー精製し、部分アミノ酸配列を決定した。細胞質可溶性画分からは、15kDa前後の複数のタンパク質、および28kDaと40kDaのタンパク質を単離した。15kDa前後の分子量を持つタンパク質は、いずれも既知のVanabin2と非常によく似た配列であった。40kDaのタンパク質はフルクトースニリン酸アルドラーゼと相同性が高かった。細胞膜画分からは、4.5kDaのタンパク質を同定した。このタンパク質に対応するcDNAが我々の持つESTデータベースから見つかり、全長42アミノ酸の未知のタンパク質であると推定された。
2.血漿は限外濾過法でタンパク質を濃縮した後、バナジウムと親和性を持つタンパク質を精製した。その一つ、20kDaのタンパク質のN末端部分アミノ酸配列を決定したところ、リジンに富む配列であった。
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[Publications] Myojin, M.: "Isolation of Dlx and Emx gene cognates in an agnathan species, Lampetra japonica, and their expression patterns during embryonic and larval development : Conserved and diversified regulatory patterns of homeobox genes in vertebrate head evolution"J.Exp.Zool.. 291. 68-84 (2001)
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[Publications] Ueki, T.: "Subunit C of the vacuolar-type ATPase from the vanadium-rich ascidian, Ascidia sydneiensis samea, rescued the pH sensitivity of yeast vma5 mutants"Marine Biotech.. 3. 316-321 (2001)
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[Publications] Michibata, H.: "Vanadocyte is a cell holding the key to resolve the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians"Microscop.Res.Technol.. (in press). (2002)
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[Publications] Michibata, H.: "Molecular biological approaches to the accumulation and reduction of vanadium by ascidians"Coord.Chem.Rev.. (in press). (2002)
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[Publications] Ueki, T.: "Scanning x-ray microscopy of living and freeze-dried blood cells in two vanadium-rich ascidian species, Phallusia mammillata and Ascidia sydneiensis"Zool.Sci.. 19. 27-35 (2002)
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[Publications] 道端 齋: "脊索動物-ホヤのバナジウム濃縮"化学と生物. (印刷中). (2002)
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[Publications] Michibata, H.: "The Biology of Ascidian"H.Sawada, H.Yokosawa and C.C.Lambert, eds. Springer-Verlag Tokyo. 366-373 (2001)
