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2020 年度 実績報告書

バイオミネラル生成プロセスへの蛋白分解酵素の導入とエナメル質再生修復への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K22717
研究機関広島大学

研究代表者

谷本 幸太郎  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20322240)

研究分担者 國松 亮  広島大学, 病院(歯), 講師 (40580915)
加藤 功一  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50283875)
廣瀬 尚人  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (50611935)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードバイオミネラリゼーション
研究実績の概要

前年度の検討により、ナノスフィア形成および分解反応液の至適条件が示された。エナメル質形成機構の全貌は解明されていないが、アメロゲニンがミセル構 造に集積したナノスフィアによりエナメル質の原型が作られ、その空間にカルシウムおよびリン酸イオンが集積することにより過飽和となってHAP結晶誘導が生 じると考えられるため、ナノスフィアの形成とカルシウムおよびリン酸の濃度条件がきわめて重要となる。そこで、バイオミネラリゼーションプロトコール確立のため、反応溶液の至適条件の検討を行い、一定の条件を確立した。2020年度では、年度計画に沿ってバイオミネラリゼーションにおけるナノスフィア分解の効果を検討した。これまでナノスフィアによるHAP結晶誘導において、結晶生成 は数百nmが限界であった。結晶誘導をさらに継続できるかどうかを検証するために、HAP結晶誘導の阻害の原因と考えられる残留蛋白をMMP-20, KLK-4を用いて分解することとした。ナノスフィアを構成するrh174には、MMP-20による複数の分解箇所があり、分解により大小のフラグメントが形成される。そのうち、分解されないC-terminalドメインを含むフラグメントは成長中のHAP表面に残存するが、さらにKLK-4を作用させることにより、更なる分解が生じることが本実験により明らかになった。
さらに、生体内に適用した場合の有効性の検討 ビーグル犬による実験的カリエスモデルを用いてHAP結晶成長誘導サイクルによるエナメル質再生効果を検証した。HAP結晶成誘導後に酵素による分解を試み、残存するナノスフィアの分解が認められた。しかしながら、一定の分解がみられるものの完全な分解は困難であり、酵素処理前の歯面の洗浄や温度管理など考慮すべき課題があることが示された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] エナメル質再生法の開発とアメロゲニンペプチド創薬の探索2020

    • 著者名/発表者名
      國松 亮, 吉見友希, 谷本幸太郎
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 71 ページ: 666-667

    • 査読あり
  • [学会発表] 広島大学病院矯正歯科受診患者におけるカリエスリスク検査に関する調査2020

    • 著者名/発表者名
      角 伊三武,吉見友希,國松 亮,山田 桜,Cynthia CM.,岩井宏次,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第63回中・四国矯正歯科学会大会
  • [学会発表] Effects of Human Full-length Amelogenin and C-terminal Amelogenin Peptide on the Proliferation of Human Mesenchymal Stem Cells Derived from Adipose Tissue2020

    • 著者名/発表者名
      Ando K., Kunimatsu R., Yoshimi Y., Awada T., Tsuka Y., Sumi K., Abe T., Nakajima K., Tanimoto K.
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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