象牙質石灰化にともなうリンタンパク質とコラーゲンとの結合形成

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04671118
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤沢 隆一 北海道大学, 歯学部, 助手 (40190029)
• キーワード: 石灰化 / 象牙質 / リンタンパク質 / コラーゲン

研究概要

1.試験管内でのフォスフォフォリンとコラーゲンとの架橋形成
前年度に象牙質のリンタンパク質であるフォスフォフォリンとコラーゲンとの間に静電的親和性が存在することを明らかにしたが、本年度はこれを発展させて、試験管内で両者の間に架橋を形成させることを試みた。材料としては、骨を脱灰後可溶性成分を抽出除去した残りの不溶性コラーゲンおよびビオチンラベルフォスフォフォリンを用いた。両者をさまざまな条件でインキュベートし、終了後不溶性コラーゲンを徹底的に洗浄した後、残った共有結合性結合物をアビジン-アルカリフォスファターゼで検出した。その結果、37℃でインキュベートするとフォスフォフォリンは時間の経過とともに不溶性のコラーゲンに強固に結合されていくことが観察された。この結合は解離性溶媒を用いても解離されないので共有結合である可能性が強い。結合の本体を明らかにするために条件を変えて結合実験を行った。結合形成はインキュベーションの温度が高いほど、また、pHがアルカリ性であるほど高率に起こった。また、アミノ基を有するグリシンアミドが共存すると結合形成は阻害された。以上の結果より、この結合はフォスフォフォリンに豊富に存在するフォスフォセリンのβ脱離反応によって非酵素的に形成されるデヒドロアラニンとコラーゲンのリジンのε-アミノ基の間に形成されるリジノアラニン架橋によると推定される。実際に試験管内で形成された結合物中にリジノアラニンが検出された。
2.フォスフォフォリンのコラーゲン分子上での結合部位のより詳細な分析
象牙質不溶性基質より得られたフォスフォフォリン-コラーゲン結合物をプロテアーゼ消化して消化物を分析した結果、コラーゲンのC末端テロペプチド部分が結合に関与することを示唆する結果が得られた。しかし具体的な結合部位の同定には至っていない。

研究成果

• [文献書誌] Fujisawa,R.et al.: "In vitro and in vivo association of dentin phosphophoryn with alpha 1 CB6 peptide of type I collagen" Connective Tissue Research. (in press). (1994)
• [文献書誌] Fujisawa,R.et al.: "Proteolytic analysis of dentin and bone acidic proteins adsorbed on hydroxyapatite crystals." Bulletin de l'Institute oceanographique Monaco. (in press). (1994)
• [文献書誌] Fujisawa,R.et al.: "Differences in composition of cell-attachment sialoproteins between dentin and bone." Journal of Dental Research. 72. 1222-1226 (1993)
• [文献書誌] Wada,Y.et al.: "A simple method to survey proteins which affect in vitro mineralization." Japanese Journal of Oral Biology. 35. 439-442 (1993)
• [文献書誌] Fujisawa,R.et al.: "Affinity of bone sialoprotein and several other bone and dentin acidic proteins to collagen fibrils." Calcified Tissue International. 51. 438-442 (1992)
• [文献書誌] Zhou,H.Y.et al.: "Effects of a bone lysine-rich 18K protein on osteoblast-like MC3T3 E1 cells" Biochemical Biophysical Research Communication. 186. 1288-1293 (1992)