2005 Fiscal Year Annual Research Report
有機・無機相互作用解析によるバイオミネラリゼーションの制御機構の解明
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17GS0311
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長沢 寛道 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (60134508)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小暮 敏博 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (50282728)
都木 靖彰 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 教授 (10212002)
作田 庄平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (80192087)
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| Keywords | バイオミネラリゼーション / 石灰化 / 有機基質 / 炭酸カルシウム / 結晶成長 / 生理活性 / 自己組織化 / 生理学 |
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| Research Abstract |
本年度は4種類の生物材料(甲殻類の外骨格、ニジマスの耳石とウロコ、アコヤ貝の貝殻、円石藻のココリス)を用いて、新規機能性有機基質を探索するとともに、すでに得られている有機基質の機能解析を行った。また、バイオミネラルの鉱物学的解析を行った。
1)アメリカザリガニの外骨格ペプチドCAP-1(78アミノ酸)について種々の組換え体類縁ペプチドを調製し、機能解析を行ったところ、C末端部がカルシウム結合および炭酸カルシウム結晶との相互作用に重要であり、N末端部は構造保持に重要であり、中央部はキチンとの結合に寄与していることが明らかとなった。
2)ニジマスの内耳の内リンパ液に特異的に存在するタンパク質を発見し、HPLCで精製した。このタンパク質は石灰化阻害活性を有していることから、耳石形成に関与していることが予想されたが、微量にしか存在しないため、現在材料を集めている。
3)金魚のウロコから燐酸カルシウム過飽和溶液からの沈殿形成を促進する化合物、および阻害する化合物を抽出、精製した。促進する化合物は分子質量が約20kDaであった。
4)アコヤ貝の貝殻の外側部分(稜柱層)に特異的に存在するタンパク質prismalin-14(105アミノ酸)の機能解析を進めたところ、キチン結合活性があり、それは主に分子の中央部分が関係していることがわかった。
5)アコヤ貝の真珠層の微細構造と真珠層の形成の初期段階を電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、初期真珠層は稜柱層を覆う有機基質上に形成され、アラゴナイトで形成され、c軸が貝殻面に垂直に配向していることがわかった。
6)ココリスを作れなくなった突然変異株を取得し、野生株との間でsuppressive subtraction hybridizationを行った結果、野生株に発現量の多い2つの遺伝子を取得することが出来た。現在、機能解析中である。
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