2004 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
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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)
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Keywords | 耳石 / 内リンパ液 / 過飽和度 / 炭酸カルシウム / バイオミネラリゼーション / 炭酸脱水酵素 / 細胞外基質 / 概日リズム |
Research Abstract |
本年度では、内リンパ液特異的に存在する耳石形成因子の単離と機能解析を行った。内リンパ液と耳石嚢外液とをSDS-PAGEで比較した結果、約100kDaの位置に内リンパ液特異的酸性タンパク質を確認した。イオン交換HPLCを用いて、この内リンパ液特異的タンパク質を単離した。本タンパク質のpIは約4.5で、PAS染色により糖タンパク質であることがわかった。また、このタンパク質の炭酸カルシウム結晶成長阻害活性は非常に高く、また、in vitro結晶形成実験において内リンパ液または本タンパク質を添加することにより形成される炭酸カルシウム結晶の形態が変化することを明らかにした。これらの結果から、本タンパク質は、耳石のバイオミネラリゼーションへの多大に関与することが示唆された。 また、耳石形成に関与する細胞外有機基質および結晶成長活性の二方面から耳石形成の日周性を調べた。耳石液過飽和度は一日で変動はみられなかったが、そのpHは夜間に上昇した。耳石可溶性有機基質OMP-1 mRNAは日内で定常的発現がみられたが、不溶性有機基質Otolin-1 mRNA発現量は夜間に上昇した。また、内耳小嚢において、OMP-1およびrtCA Iは扁平上皮および移行上皮に、Otolin-1は感覚上皮における特定の細胞に局在していた。以上から、耳石液は、常にアラゴナイト結晶が析出する環境であり、そのpHは炭酸脱水酵素により制御されることで結晶形成が日周変動することがわかった。OMP-1は耳石全体に存在し結晶格子形成に関与、Otolin-1は微細輪紋形成に直接関与することが示唆された。
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Research Products
(4 results)