2003 Fiscal Year Annual Research Report
魚類耳石微細輪紋形成の分子機構:基質タンパクおよびイオンの動態の詳細な解析
Project/Area Number |
03J10657
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
当瀬 秀和 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)
|
Keywords | 耳石 / 微細輪紋 / 日周輪 / 細胞外有機基質 / 生鉱物化 / 概日リズム / 炭酸カルシウム / 内リンパ液 |
Research Abstract |
1.内耳における炭酸脱水酵素の単離およびその発現解析 耳石形成領域の高pH高CO_2環境形成に関与する炭酸脱水酵素(CA)cDNAを二種クローニングした。これまで魚類ではCAのイソ酵素の報告はない。双方とも多くの器官で発現があったが、一方(rtCAI)は肝臓で、他方(rtCAII)は血球での発現がなかった。耳石形成器官では、rtCAI mRNAは夜間に昼間の5-8倍に発現が増加する顕著な日周変動が見られ、rtCAII mRNA発現は一定であった。よって、炭酸脱水酵素は、魚類においてもイソ酵素が存在し、機能を異にすることを初めて明らかにした。この機能の違いは耳石形成器官においてもみられた。 2.内耳特異的に発現し、耳石形成に関与すると考えられる遺伝子の単離 耳石形成に関与すると考えられるstamaker様タンパク質遺伝子を得た。本mRNA発現は、内耳器官および卵巣でみられた。本タンパク質が耳石形成に関わることを示唆するものであり、今後本遺伝子発現や本タンパク質の局在を調べる予定である。 3.耳石液特有と考えられる有機物の発見 哺乳綱では内リンパ液と外リンパ液の組成はほぼ同一である。しかし、本研究では、内リンパ液特有の耳石形成に関わる有機物が存在するという仮説から、魚類の内リンパ液および脳脊髄液の有機物成分の違いを調べた。SDS-PAGEにより二液の有機成分を分画し、Stains-all染色を施すことにより、内リンパ液特有の酸性有機物の存在を確認した。今後、本有機物の単離および構造解析を行う予定である。 4.耳石有機基質タンパク質二種の遺伝子発現および耳石液過飽和度の日周変動 耳石の微細輪紋は、炭酸カルシウムが高度に石灰化した層と有機物に富む層に分けられ、これらが交互に沈着することにより形成される。魚類耳石の有機基質OMP-1・otolin-1と内リンパ液過飽和度の日周性に着目した。OMP-1 mRNAは日内で一定の発現がみられたのに対し、otolin-1 mRNAは顕著な日内変動が見られた。また、過飽和度は緩やかな日内変動が見られ、上記1のCAにより炭酸濃度が変動する可能性を示唆した。
|
Research Products
(1 results)
-
[Publications] H.Tohse, H.Ando, Y.Mugiya: "Biochemical properties and immunohistochemical localization of carbonic anhydrase in the sacculus of the inner ear in the salmon Oncorhynchus masou"Comp.Biochem.Physiol.. 137. 87-94 (2004)