2017 Fiscal Year Annual Research Report
造礁サンゴを用いたアラゴナイト・カルサイト問題への挑戦
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17H05034
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
樋口 富彦 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (40570510)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオミネラリゼーション / カルサイト / アラゴナイト / 造礁サンゴ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、造礁サンゴの骨格形成に関わるタンパク質に着目し、海洋生物がカルサイトとアラゴナイトをどうやって作り分けているのかを明らかにすることを目的に研究を進めている。
手法として、網羅的遺伝子解析(RNA-seq)により、サンゴのアラゴナイト・カルサイト生成に関わる遺伝子を同定し、無機生成実験及び、RNA-i(特定の遺伝子発現を抑制する手法)やNanoSIMS(数マイクロメートルの空間分解能で高感度分析が可能な機器)による観察を加えることで、造礁サンゴがカルサイト(またはアラゴナイト)を能動的に作るのか、受動的に作るかを明らかにすることを試みている。
平成29年度は、沖縄県で採集したプラヌラ幼生を用い実験を行った。サンゴ骨格は一般にアラゴナイト結晶からなるが、海水中のMg/Caを変化させることにより、カルサイト骨格を有したサンゴを作成した。そして、アラゴナイト・カルサイトを作成したサンゴを用いてRNA-seq解析を行った。その結果、骨格有機基質等をコードする複数の遺伝子において、カルサイト形成サンゴと正常のアラゴナイト形成サンゴとの間で発現量に大きな変化が見られた。これら遺伝子発現の変化により、アラゴナイトサンゴとカルサイトサンゴ間で複数のアミノ酸代謝およびカルシウム結合タンパク質が骨格形成に関連していることがわかった。また、骨格タンパク質と骨格中のカルシウム結合タンパク質の組成が炭酸カルシウム結晶の選択において重要な役割を果たすことを示唆した。本成果については、バイオミネラリゼーションに関わる国際学会で発表し、現在論文執筆中である。
その他、ポリアミンを用いた無機炭酸カルシウム生成実験やCa同位体を用いたNano-SIMSでの同位体染色部の確認の予備実験を行うことができ、30年度には本実験が実施できる見通しが立った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
異なるMg/Caにおける網羅的遺伝子発現のデータは得られている。その他の実験結果は未だ得られていないが、30年度前半に実施を計画している。
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| Strategy for Future Research Activity |
アラゴナイト・カルサイト骨格を形成したサンゴのRNA-seq解析に基づき、30年度は無機の炭酸カルシウム生成実験、Nano-SIMSでの初期骨格形成の可視化に着手する。また、RNA-seq解析結果の論文公開を目指し、研究成果を広く普及する。
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