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耳石輪紋形成の分子機構の解明―基質タンパク二種の分布とmRNA発現の比較

研究課題

研究課題/領域番号 13660178
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水産学一般
研究機関北海道大学 (2002)
東京大学 (2001)

研究代表者

都木 靖彰  北海道大学, 大学院・水産科学研究科, 教授 (10212002)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード耳石 / 有機基質 / 石灰化 / バイオミネラリゼーション / 炭酸カルシウム / 年輪査定 / 日齢査定 / ベイオミネラリゼーション
研究概要

1.耳石基質タンパク産生細胞の特定と、基質タンパクの微細分布:ニジマスの耳石の主要な基質タンパク二種(OMP-1およびOtolin-1)に対する特異抗体を作成し、光顕・電顕免疫組織化学をおこない、ニジマス内耳におけるOMP-1産生細胞は扁平上皮細胞と移行上皮細胞の一部、Otolin-1産生細胞は感覚上皮細胞に接する円筒形の背の高い細胞であることを明らかにした。さらに、OMP-1が耳石にのみに含まれるのに対し、Otolin-1は耳石と耳石膜ゼラチン層の両方に含まれることを明らかにした。また、耳石基質が厚いシート状の基質とその間の微細な網目状の基質の二種類からなること、網目状の基質の密度の濃淡により日周輸が形成されること、OMP-1,Otolin-1ともに微細な網目状基質内に分布すること、したがって両基質の産生・沈着量の日周変動により日周輸が形成される可能性があることを明らかにした。
2.耳石基質タンパク遺伝子発現定量系の開発:リアルタイムPCR法を用いて、ニジマスの個体ごとに両タンパク質のmRNA発現量を定量するための技術開発をおこない、ニジマス個体ごとのOMP-1,Otolin-1発現量の定量法を確立した。現在、本法を用いて量基質タンパク遺伝子の発現の日周変動を調べている。
3.内リンパ液の過飽和度の測定:耳石は内リンパ液から析出した炭酸カルシウム結晶である。一般に水溶液から結晶が析出する場合、結晶の形態や成長速度は、溶液の過飽和度(Sa)に大きく依存する。ニジマス内耳小嚢の内リンパ液の電解質濃度を個体ごとに実測し、内リンパ液のSaは2.027-4.303の範囲にあり、内リンパ液はアラゴナイトに対して過飽和状態にあることを明らかとした。さらに、Saは内リンパ液のpHと強い相関関係があり、内リンパ液のpH調節がアラゴナイト結晶の成長(=耳石成長)に非常に重要であることを示した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Takagi, Y.: "Otolith formation and endolymph chemistry : a strong correlation between the aragonite saturation state and pH in the endolymph of the trout otolith organ"Marine Ecology Progress Series. 231. 237-245 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, E.: "Fish otolith contains a unique structural protein, otolin1"European Journal of Biochemistry. 269. 688-696 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村山英未: "魚類の耳石はいかにして形成されるか?結晶成長を制御するたんぱく質,OMP-1とotolin-1"科学と生物. 41. 11-12 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長澤寛道: "バイオミネラリゼーション"月刊海洋(号外). 29. 76-82 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, E.: "TWo matrix proteins from fish otolith How does the otolith grow?"Biomineraligation : formation diversity, evolution and application. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, Y.: "Otolith formation and endolymph chemistry : a strong correlation between the aragonite saturation state and pH in the endolymph of the trout otolith organ"Marine Ecology Progress Series. 231. 237-245 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, E.: "Fish otolith contains a unique structural protein, otolin-1"European Journal of Biochemistry. 269. 686-696 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, E.: "How does the fish otolith grow? OMP-1 and otolin-1, the proteins that regulate crystal growth. (in Japanese)"KASEAA. 41. 11-12 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagasawa, H.: "Biomineralization. (in Japanese)"Kaiyo Monthly. suppl. 29. 76-82 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, E.: "Two matrix proteins from fish otolith. How does the otolith grow?"Biomineralization : formation, diversity, evolution and application, I. Kobayashi and H. Ozawa eds.. in press.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, Y.: "Otolith formation and endolymph chemistry : a strong correlation between the aragonite saturation state and pH in the endolymph of the trout otolith organ"Marine ecology Progress Series. 231. 237-245 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Murayama, E., Takagi, Y.et al.: "Fish otolith contains a unique structural protein, otolin-1"European Journal of Biochemistry. 269. 688-696 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村山英美, 都木靖彰, 長澤寛道: "魚類の耳石はいかにして形成されるか?結晶成長を制御するタンパク質,OMP-1とotolin-1"化学と生物. 41. 11-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, Y.: "Otolith formation and endolymph chemistry : a strong correlation between thearagonite saturation state and pH in the endolymph of the trout otolith organ"Marine ecology Progress Series. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Muyayama, E., Takagi, Y. et al.: "Fish otolith contains a unique structural protein, otolin-1"European Journal of Biochemistry. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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