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

• 研究課題/領域番号: 24380101
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 都木 靖彰 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (10212002)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: 魚類コラーゲン / 非コラーゲン性基質タンパク質 / SLRPs / デルマトポンチン / 組織工学 / 生物材料・バイオマテリアル / 細胞足場材料 / コラーゲン線維配向 / 鱗 / 生体修復材料 / 再生医療 / チョウザメ / 配向 / dermatopontin / コラーゲン配向 / 生態修復材料 / ゼブラフィッシュ / ノックダウン / 細胞外基質タンパク質

研究成果の概要

配向性の高いコラーゲンを豊富に含み再生能の高い鱗をモデルとして，非コラーゲン性基質タンパク質（NCP）が魚類コラーゲン原線維の太さや配向におよぼす機能を解析した。各種NCPのクローニング，発現解析，モルフォリノノックダウン，リコンビナントタンパク質の合成とそれを用いた抗体作成および免疫組織化学解析による機能解析と，リコンビナントとコラーゲンをハイブリッド化させた新規材料の合成に成功した。今後，このようなハイブリッド材料の生体修復材料としての機能性を調べる必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Swim bladder collagen forms hydrogel with macroscopic superstructure by diffusion induced fast gelation (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Tariful Islam Mredha, Xi Zhang, Takayuki Nonoyama, Tasuku Nakajima, Takayuki Kurokawa, Yasuaki Takagi, Jian Ping Gong
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: 3 号: 39 ページ: 7658-7666
  • DOI: 10.1039/c5tb00877h
  • NAID: 120005851041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biochemical characterization and assessment of fibril-forming ability of collagens extracted from Bester sturgeon Huso huso × Acipenser ruthenus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang X, Ookawa M, Tan Y, Ura K, Adachi S, and Takagi Y
  • 雑誌名: Food Chemistry 巻: 160 ページ: 305-312
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.03.075
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification, cDNA cloning, and expression analysis of dermatopontin in the goldfish Carassius auratus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Komatsu N, Ogawa N, Iimura K, Ura K, and Takagi Y
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 80 号: 6 ページ: 1249-1256
  • DOI: 10.1007/s12562-014-0814-y
  • NAID: 120005661432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal expression of the dermatopontin gene in zebrafish Danio rerio. (2013)
  • 著者名/発表者名: 18. Tan Y, Iimura K, Sato T, Ura K, and Takagi Y
  • 雑誌名: Gene 巻: 516 号: 2 ページ: 277-284
  • DOI: 10.1016/j.gene.2012.11.074
  • 査読あり
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関与する分子の研究-9 キンギョにおけるルミカンの発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川弘希・原島あずさ・日下哲佑・道辰麻生・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都，港区）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関与する分子に関する研究‐7 キンギョにおけるコンドロアドヘリンの発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 原島あずさ・日下哲佑・道辰麻生・吉岡純矢・東 典子・浦 和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京都港区，東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-25
• [学会発表] 魚類コラーゲンの再生医療用材料としての適性‐1 脂肪細胞の増殖・分化におよぼすベステルコラーゲンの抑制効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦隆之・張曦・土生雅哉・重本 梓・東 典子・浦 和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京都港区，東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-25
• [学会発表] 魚類コラーゲンの再生医療用材料としての適性‐2 軟骨細胞の増殖・分化におよぼすベステルコラーゲンの効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 重本 梓・張曦・土生雅哉・三浦隆之・東 典子・浦 和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京都港区，東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-25
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関与する分子に関する研究‐8 キンギョにおけるデコリンの局在解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 道辰麻生・石本伸・太田遼佑・東 典子・浦 和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京都港区，東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-25
• [学会発表] 医療利用に向けたチョウザメコラーゲン細線維の性状解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 張曦・東典子・浦和寛・足立伸次・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市，九州大学箱崎キャンパス
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-5 ゼブラフィッシュ仔魚におけるコンドロアドヘリンの発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日下哲佑・高輪めぐみ・藤澤佳乃子・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市，九州大学箱崎キャンパス
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-6 ゼブラフィッシュデルマトポンチンがコラーゲン細線維形成に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田遼佑・檀永凱・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市，九州大学箱崎キャンパス
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] キンギョのリコンビナントビグリカンの合成とその抗体作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石本伸・小田部領太・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市，九州大学箱崎キャンパス
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-22
• [学会発表] チョウザメコラーゲンの性状解析～水産廃棄物から得られるコラーゲンの有効利用をめざして． (2014)
  • 著者名/発表者名: 都木靖彰
  • 学会等名: 水産増殖シンポジウム２０１４函館
  • 発表場所: 北海道函館市，函館市国際水産・海洋総合研究センター
  • 年月日: 2014-07-04
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-5 ゼブラフィッシュにおけるコンドロアドヘリンの発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日下哲佑○・高輪めぐみ・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおけるデルマトポンチンの局在解析および機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田遼佑○・檀永凱・小田部領太・東典子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [学会発表] A central function for Dermatopontin during skeletal muscle, epidermis development and vertebrate convergent extension. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tan Y, Ura K, Takagi Y
  • 学会等名: The 5th Strategic Conference of Zebrafish Investigators
  • 発表場所: Pacific Grove, CA
  • 年月日: 2013-01-19
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-1 (2013)
  • 著者名/発表者名: 道辰麻生○・高輪めぐみ・藤澤佳乃子・土生雅哉・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-2 ゼブラフィッシュにおけるデコリンの発現解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高輪めぐみ○・飯村九林・檀永凱・藤澤佳乃子・土生雅哉・晴山美奈子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-3 ゼブラフィッシュにおけるオステオグリシンの発現解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤佳乃子○・飯村九林・檀永凱・高輪めぐみ・土生雅哉・晴山美奈子・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
• [学会発表] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-4 ゼブラフィッシュにおけるビグリカンの発現解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 晴山美奈子○・檀永凱・高輪めぐみ・藤澤佳乃子・土生雅哉・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
• [学会発表] ベステル Huso huso×Acipenser ruthenus コラーゲンの性状の個体差 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張慧燕○・張曦・浦和寛・足立伸次・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
• [学会発表] マウス骨芽細胞由来株化細胞 (MC3T3-E1) の増殖および骨芽細胞分化に及ぼすベステルコラーゲンの効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土生雅哉○・張曦・重本梓・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会北海道支部大会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター「かでる２．７」（北海道札幌市）
• [学会発表] ゼブラフィッシュDanio rerio の硬組織におけるデルマトポンチン(Dpt)の発現解析と機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 檀永凱・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: 第7回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] ゼブラフィッシュ成魚におけるデルマトポンチン(Dpt)の発現解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 檀永凱・飯村九林・佐藤哲郎・浦和寛・都木靖彰
  • 学会等名: (社)日本動物学会 第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-09-13