| 研究課題/領域番号 |
19H03045
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鈴木 道生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (10647655)
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| 研究分担者 |
永田 宏次 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30280788)
豊福 高志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (30371719)
川野 潤 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40378550)
木下 滋晴 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40401179)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | バイオミネラリゼーション / 真珠 / アコヤガイ / アラゴナイト / 炭酸カルシウム / キチン / 有機基質 / 結晶成長 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
品質の良い真珠すなわち良い干渉色を出すためには、炭酸カルシウム結晶の厚みが一定になるように制御することが必要であるが、有機物の分泌様式や有機薄膜形成に与える役割、炭酸カルシウム結晶形成に与える機能などの情報は不明なことが多く、有機物の一次構造と有機薄膜の形成および炭酸カルシウムの結晶成長とを直接的にリンクさせるための研究が必要である。そこで、①有機薄膜の分泌調節、②有機薄膜の自己組織化、③炭酸カルシウム結晶成長制御の3点に着目した研究を行うことで、有機薄膜による空間の制御と炭酸カルシウム結晶の成長の制御のどちらが層の厚さを決める要因として支配的であるかを明らかにすることを目的とした。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、アコヤガイの貝殻の真珠層形成において、1「有機薄膜の分泌調節」、2「有機薄膜の自己組織化」、3「炭酸カルシウム結晶成長制御」の3つのパートに分け、それぞれについて研究を進めることで、真珠層形成の分子メカニズムについて明らかにすることを目的としている。1「有機薄膜の分泌調節」についてはキチン合成酵素の局在解析より、キチンの分泌に周期性があることを示した。2「有機薄膜の自己組織化」ではメチオニンに富む不溶性基質タンパク質が有機薄膜の形成に関与することを示した。3「炭酸カルシウム結晶成長制御」では固体表面でバイオミネラルタンパク質の構造を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
真珠層の炭酸カルシウムは有機薄膜で制御されることは分かっていたが、その詳細な分子メカニズムは分かっていなかった。本研究により制御メカニズムが明らかとなったことで、より高頻度に高品質の真珠を生産するアコヤガイの選抜や、新たな養殖技術の開発に役立つと考えられる。また、特殊な炭酸カルシムを形成する生物作用を明らかにすることで、新たな材料創成の技術開発にも応用可能だと考えられる。
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