2016 Fiscal Year Research-status Report
アコヤガイ貝殻の方解石結晶の欠陥を制御する有機物ナノファイバーの形成機構の解明
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16K20995
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 道生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (10647655)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオミネラリゼーション / アコヤガイ / 方解石 / キチン / 炭酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アコヤガイ貝殻稜柱層に含まれる有機物ナノファイバーと結晶の欠陥との関連を明らかにするために、アコヤガイの稜柱層より有機物ナノファイバーを抽出する方法の検討を行った。稜柱層のみを貝殻からニッパーを用いて単離し、これを次亜塩素酸ナトリウム液に浸けて一晩放置した。その結果、方解石の結晶のみを取り出すことに成功した。この方解石の内部に存在する有機物ナノファイバーはキチンを主成分としていることがIRによる解析から判明した。さらに、このキチンを主成分とする有機物ナノファイバーから変性剤と還元剤を用いて抽出を行い、可溶性成分との比較を行うことにより、特異的に存在するタンパク質を明らかにした。LC-MS/MSによる解析の結果、キチン分解酵素が有機物ナノファイバー特異的に含まれることを初めて明らかにした。キチン分解酵素はキチンを分解する働きがあるため、生体防御や消化などに利用されることは知られているが、このような生体鉱物の構造中に含まれることはこれまでほとんど知られていなかった。以上の結果から、キチンの有機物ナノファイバーの性状に関して、キチン分解酵素が何らかの役割を果たすことが示唆された。そこで申請者は、このキチン分解酵素の働きの詳細をさらに調べるため、キチン分解酵素の阻害剤をアコヤガイに注入し、貝殻稜柱層に与える影響をin vivoで解析することを開始している。さらに、キチンゲルを用いたin vitroの炭酸カルシウム結晶形成実験を行うことで、キチンファイバーと炭酸カルシウム結晶、キチン分解酵素の関係を明らかにする研究を続けて行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
稜柱層の方解石結晶のみを取り出す方法を見出すことに成功し、内部のナノファイバーのみを抽出し、その成分の同定を行うところまで到達している。さらに機能解析を行うために、in vivoおよびin vitroの機能解析を行っており、これは当初の予定通りであると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
阻害剤を用いたin vivoでの研究を行うことで、キチン分解酵素の貝殻稜柱層内での役割を明確にしたいと考えている。さらに、in vitroでの炭酸カルシウム結晶形成実験を行い、キチンファイバーとキチン分解酵素の関係を、電子線、X線を用いた解析により評価する実験も同時に行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
実験が順調に進み、また2016年度に他の予算も新たに取得することが可能であったことから、2017年度の予算と合わせて予算を執行した方が効率的に予算を運用できると考えたため、次年度での使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主には試薬消耗品などの購入に使用したいと計画している。
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[Presentation] Study on the calcium ion response of Pinctada fucata in the sea water with high concentration of calcium ion.2016
Author(s)
Akihiro Matsuura, Ko Yoshimura, Takashi Atsumi, Yasushi Tsuchihashi, Takeshi Takeuchi, Noriyuki Sato, Lumi Negishi, Shohei Sakuda, Yuki Imura, Etsuro Yoshimura, ○Michio Suzuki.
Organizer
nd Interdisciplinary Symposium on Ocean Acidification and Climate Change
Place of Presentation
Hong Kong (China)
Year and Date
2016-12-06 – 2016-12-09
Int'l Joint Research / Invited
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