2014 Fiscal Year Research-status Report
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25560406
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
犀川 陽子 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (20348824)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カルシウム移動 / ダチョウ / 卵殻 / 脱灰 / マスイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鳥類の卵殻から胚へのカルシウム移動に関わる有機分子の探索を行っている。26年度は研究開始2年目となり、初年度にダチョウの卵殻から得られたリン酸エステルが他の鳥類にも存在しているのかを調べることとし、ニワトリおよびエミューの卵を購入してリンNMRスペクトルにてリン酸エステルが検出できるかどうかを指標に分離を試みた。今のところその構造は定かではないが、ダチョウ、ニワトリ、エミューの卵殻にはそれぞれ異なるリン酸エステルが含まれていることがわかり、初年度得られたリン酸エステルの一般性はないものの、種によって異なるリン酸エステルが含まれるという興味深い知見を得た。
また、ダチョウ卵殻におけるリン酸エステルの分布について、段階抽出を行って定量を行なったが、これとは別に共同実験としてマスイメージングにより当該化合物を検出していただくことに至った。これにより、リン酸エステルが卵殻内側に局在するという定量実験の結果を裏付けることができた。これらの結果は投稿準備中である。
一方、シロチョウガイの真珠粉末についても、共同実験として骨芽細胞を用いた評価を行っていただけることになり、石灰化環境下の観察と並行して粗精製物の評価を行った。この結果、石灰化環境で有意に石灰化を阻害する成分が低分子画分に見られたほか、骨芽細胞の分化、石灰化を促進する物質が同じく低分子画分にあることがわかった。
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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
本年度の計画では、ダチョウ以外の鳥類卵殻の成分を調べ、ダチョウと同じ成分が含まれるという一般性が見られれば、扱いやすいニワトリの卵を用いて体外培養中にリン酸エステルを添加して効果を観察するという方向へ進む予定であったが、実際ニワトリ、エミューいずれもそれぞれ異なるリン酸エステルを含むことがわかり、まずはこれらの単離、構造決定が来年度へ持ち越す課題となった。また、炭酸脱水素酵素についてもそれほど有意な活性を示す画分は得られずに滞った。一方、マスイメージング測定を行っていただき、リン酸エステルやリン酸ほか卵殻に含まれる有機成分の卵殻中の分布を明らかにすることができた。これによってダチョウの卵殻中のリン酸エステルの分布と機能についてある程度の解決をみることができたため、少し方針は変更となったが研究全体としては良い方向へ進んでいると考えている。
また、シロチョウガイ粉末の活性試験についてもまだ粗精製の段階ではあるが、有機低分子画分に特別な効果が見られたため、最終年度へのはずみとなっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度までに得られた知見を基に、まずはマスイメージングを駆使してリン酸エステルの分布を様々な時期の卵殻について調べることで、リン酸エステルがカルシウムの移動と共に吸収されると予想される定量結果を裏付け、ダチョウ卵殻成分とその機能についての結果をまとめる。また、これと並行して、26年度には構造決定には至っていないニワトリ、エミューの卵殻成分を明らかにする。26年度中にダチョウのリン酸エステル同定と物性評価のための化学合成を行っているが、この手法をニワトリ、エミュー卵殻成分の同定にも利用する計画である。ニワトリの卵殻成分を早々に明らかにできれば、かねてから計画している体外培養も実現できると考えている。
一方、シロチョウガイ粉末の低分子については、27年度も石灰化環境下の観察と骨芽細胞活性化試験を並行して行って活性分子の単離を試みること、シロチョウガイ以外の真珠層をもつ貝としてアコヤガイやミドリイガイを対象として同様の活性を有するか、一般性と多様性を探る予定である。
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| Causes of Carryover |
26年度に計画していた体外培養や酵素精製よりも共同実験者を得て研究の進んだマスイメージングを優先したため、計画していた程の額を使用せずに27年度使用額とした。26年度に実施する予定だった研究計画のうち、ニワトリ、エミューの卵殻成分の単離、構造決定は27年度急務であり、現在26年度から継続して分離、精製を行っているが、ダチョウリン酸エステルとは別の成分であるため、26年度計画よりも時間と研究費を必要とする。また、シロチョウガイ粉末の活性試験についても、こちらで培養装置を必要とせずに共同実験先にて評価を行っていただいたため、26年度の使用額は計画よりも少なかったが、27年度にどのように分担して試験を行うかにより、繰り越した研究費はすぐに消耗されることになる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度分の研究費は26年度に後回しとなったニワトリ、エミューの卵殻成分の分離、構造決定にかかる分離担体、溶媒、解析費用などで消費される。また、26年度は共同実験先にて試験していただいた内容を当該研究機関で行う可能性もあるため、それにかかる装置の整備や培養用特殊器具の購入が高い可能性で見込まれるため、26年度分の資金分は27年度早々に消費される予定である。また、26年度に成果の上がったマスイメージングの結果は27年度の国際学会で発表予定であり、それにかかる費用も繰り越した残額を利用している。
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