2014 Fiscal Year Annual Research Report
再生鱗をモデルとしたコラーゲン配向機構の解明－魚コラーゲンから生体修復材料を造る
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24380101
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
都木 靖彰 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (10212002)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 魚類コラーゲン / コラーゲン線維配向 / 鱗 / 生体修復材料 / 再生医療 / 細胞足場材料 / SLRPs / チョウザメ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A. 遺伝子の発現抑制実験： ゼブラフィッシュビグリカン (zbgna, zbgnb) の全長クローニングを終了し，in situ hybridization により，脳や網膜などの神経系組織に発現を確認した。また，ゼブラフィッシュデルマトポンチンのノックダウン (zdpt-KD) をが証明した。さらに，ゼブラフィッシュデコリンのノックダウン (zdcn-KD) の病態を光学顕微鏡にて観察し，脊索の形成異常や眼の形成異常などに加え，筋肉の発達の異常と左右軸の形成異常（左右非対象な発達）が顕著であることを証明した。
B. リコンビナントタンパク質を用いたin vitroでのコラーゲン原線維形成実験： リコンビナントキンギョデルマトポンチン (rgfDpt) を用いた実験により，in vitroでのコラーゲン原線維形成が促進されることを再現できた。リコンビナントキンギョビグリカン (rgfBgn) およびデコリン (rgfDcn) の特異抗体を得ることに成功した。また，大腸菌にかわり，枯草菌を用いた方法で培養液中にrgfBgnが可溶体として分泌されることを確認した。
C. 免疫組織化学法を用いた組織内局在解析による機能推定： rgfDcnに対する特異抗体を用いて，Dcnがコラーゲン線維と結合して機能することを示した。また，gfDcnが神経細胞体で産生され，哺乳類同様神経栄養物質として神経の分化や成長に関与することを示唆した。
D. 魚コラーゲンとNCPをハイブリッド化したマテリアルに対する細胞反応実験： ハイブリッド化したマテリアルに使用する魚類コラーゲンとして，チョウザメ浮袋コラーゲンに特異な性質があることを認めた。また，チョウザメ浮袋コラーゲンを用いて，線維化したコラーゲンのコーティング技術を開発した。
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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
目的とする細胞外基質タンパク質（SLRPsなど）の機能に関しては，遺伝子制御実験およびは当初計画を超えた成果が得られた。特に，世界で始めて魚類のデルマトポンチンが筋細胞分化やコラーゲンの産生に関与することを証明できた点は大きな成果である。また，細胞培養実験において，チョウザメ浮袋コラーゲンが再生医療用材料として市販のブタコラーゲンにはない特性を持つことを発見したことも大きな成果である。一方，SLRPsのリコンビナントの合成に関しては，大腸菌を用いた従来法では可溶体が得られず，試験管内における線維化実験が当初計画よりも遅れている。しかしながら，枯草菌を用いる方法で可溶体を獲られる手応えを得た。このように研究小課題により計画以上に進展したものと，遅れているものとの差が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
1）遺伝子抑制実験，細胞培養実験，免疫組織化学実験においては，これまで通り，研究を進展させる。
2）リコンビナント合成実験においては，枯草菌を用いる方法に注力を注ぐ。
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