ハブ毒牙ナノ構造形成機構の解明と進化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24651130
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小川 智久 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (80240901)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: バイオミネラリゼーション / 毒牙 / ハブ / マトリックスタンパク質 / プロテオーム / トランスクリプトーム

研究概要

毒動物は、毒を効率的に注入する毒牙など毒器官をもつ。本研究では、毒牙バイオミネラリゼーション機構解明のため、ハブ毒牙形成に関わるマトリックスタンパク質の構造と特性を明らかにすることを目的とした。ハブ毒牙を５０％蟻酸により脱灰し、８M尿素により抽出した。プロテオーム解析から等電点４～５、分子量２５～５５kDaの２０種以上のタンパク質スポットを同定した。このうち主要成分としてI型コラーゲン様タンパク質の構造を明らかにした。さらにトランスクリプトーム解析から硬組織化関連タンパク質として，osteomodulin, IMPG2, dentin matrix protein 1などが見いだされた。

研究成果

• [雑誌論文] Rhamnose-binding lectins induce respiratory burst activity in macrophage cells from rainbow trout (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y., Chang Y.-H. Nakamura O., Naganuma T., Ogawa T., Muramoto K.
  • 雑誌名: Fisheries Sci 巻: 79 ページ: 513-519
  • DOI: 10.1007/s12562-013-0624-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Food Lectins on the Transport System of Human Intestinal Caco-2 Cell Monolayers (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Tomiyama, M., Nemoto, R., Naganuma, T., Ogawa, T., and Muramoto, K.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem 巻: 77(9) ページ: 1917-1924
  • DOI: 10.1271/bbb.130367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allosteric regulation of the carbohydrate-binding ability of a novel conger Eel galectin by D-mannoside (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M., Nakamura O., Muramoto K., Ogawa T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 31061-31072
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.346213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galectins in the abdominal cavity of conger eel, Conger myriaster, participate in the cellular encapsulation of parasitic nematode by host cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura O., Watanabe M., Ogawa T., Muramoto K., Ogawa K., Tsutsui S., Kamiya H
  • 雑誌名: Fish Shellfish Immunol 巻: 33 ページ: 780-787
  • DOI: 10.1016/j.fsi.2012.07.003
  • 査読あり
• [学会発表] ハブ抗毒素フォーカスドプロテオミクスによるハブ毒筋壊死増強因子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飛嶋雄,村本光二,服部正策,大野素徳,小川智久
  • 学会等名: 第86回日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] ヘビ毒筋壊死因子ホスホリパーゼA_2の2つの機能部位を介した筋壊死発現機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安居宏実,速見卓也,村本光二,服部正策,大野素徳,小川智久
  • 学会等名: 第86回日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] Biomineralization of Pteria penguin pearl shell nacre regulated by matrix proteins homologous to the Jacalin-related lectin via their sugar binding abilities and phospholization (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ogawa, T. Naganuma, S. Sakaue, K. Liu, S. Sato, K. Muramoto, M. Osada, K. Yoshimi
  • 学会等名: 12^<th > International Symposium on Biomineralization (Biomin 12)
  • 発表場所: Freiberg, Saxony/Germany
  • 年月日: 20130827-30
• [学会発表] ハブベノミクス : ハブ抗毒素フォーカスドプロテオミクスによるハブ毒筋壊死増強因子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飛嶋雄,村本光二,服部正策,大野素徳,小川智久
  • 学会等名: 第60回毒素シンポジウム
  • 発表場所: 兵庫県宍粟市
  • 年月日: 20130717-19
• [学会発表] ヘビ毒筋壊死因子ホスホリパーゼA_2のタンパク質工学による細胞毒性発現機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安居宏実,村本光二,大野素徳,小川智久
  • 学会等名: 第60回毒素シンポジウム
  • 発表場所: 兵庫県宍粟市
  • 年月日: 20130717-19
• [学会発表] マベ真珠バイオミネラリゼーションの分子機構と機能性材料への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小川智久
  • 学会等名: 2013年度日本農芸化学会大会シンポジウム : 4SY25「バイオミネラリゼーション研究の新展開:ゲノム研究から融合マテリアル研究まで」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] マベ真珠ジャカリン関連レクチンのバイオミネラリゼーション機能の解析 : 糖鎖およびリン酸化による制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小川智久,佐藤紗保,坂上静香,永沼孝子,村本光二
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] Structurally and Functionally Diverse Lectins from Marine Resources (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T.
  • 学会等名: BIT's 2^<nd> Annual World Congress of Marine Biotechnology
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20120920-22
• [図書] Experimental molecular archeology : reconstruction of ancestral mutants and evolutionary history of proteins as a new approach in protein engineering (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, T. and Shirai, T.
  • 総ページ数: 111-131
  • 出版者: In : Protein Engineering -Technology and Application (Ed by T. Ogawa) InTech
• [図書] Lectins of marine origin and their clinical applications,In : Antitumor potential and other emerging medicinal properties of natural compounds (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y. Naganuma, T., Ogawa, T., and Muramoto, K. (Ed. by E.F. Fang and T.B. Ng)
  • 総ページ数: 33-54
  • 出版者: Springer
• [図書] Tracing ancestral specificity of lectins : ancestral sequence reconstruction method as a new approach in protein engineering,In Lectins : Methods and Protocols
  • 著者名/発表者名: Ogawa, T. and Shirai, T.
  • 総ページ数: 1064-3745
  • 出版者: Methods in Moleculoar Biology (Ed by J. Hirabayashi) Humana Press(in press)