二枚貝の外套膜に注目したバイオミネラリゼーション機構の解明

以双壳类动物外套膜为中心阐明生物矿化机制

• 批准号: 16658086
• 负责人: 豊原 治彦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658086/
• 关键词: マガキ; 鉄; カルシウム; バイオミネラリゼーション; 金属; 輸送体; トランスポーター; アフリカツメガエル; 二価金属イオン; 金属輸送; バイオミネラリゼーシ; scallop; Ca^<2+>; transporter; oyster; biomineralization

バイオミネラリゼーションは、水中の金属イオンを鉱物塩として結晶化させる生物現象であるが、そのメカニズムについては不明な点が多い。貝類の外套膜は貝殻形成において中心的な役割を果たす他の動物にはない特異的な組織であり、バィオミネラリゼーション研究に最適のモデルである。本研究においては,マガキ貝殻の再生過程にある外套膜のサブトラクションライブラリーからクローン化した遺伝子群の機能解析により、バイオミネラリゼーションの過程を分子レベルで解明することを目的とした。得られたクローン約200個についてその塩基配列を調べた結果、貝殻形成に関わると推測されるタンパク質をコードする遺伝子が数クローン得られた。本研究ではその中から特にカルシウム輸送に関わると考えられる二価金属輸送体に注目し、その構造と機能を調べた。マガキの二価金属輸送体は、シロイヌナズナArabidopsis thalianaの金属トランスポーターと52.9%の相同性を示し、526アミノ酸からなるタンパク質をコードした。マガキの二価金属輸送体は様々な組織に発現することが確認された。その中でも、鰓、中腸腺、血球において強く発現していたことから、これらの組織において金属イオン吸収に特に重要な役割を果たしていると予想された。マガキの二価金属輸送体を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞は弱酸性域(pH5.5)においてFe2+を取り込むことが確認された。しかし,この取り込み活性はpH7.5では認められなかったことから、oyDMTは他のDMTと同じく、金属輸送にプロトン勾配を利用していると考えられた。また、Fe2+取り込み活性は、Cu2+、Mg2+、Ca2+などによって競合阻害を受けたことから,oyDMTはFe2+の他にこのような金属イオンを取り込む可能性が示唆された。

The biological phenomenon of crystallization of metals in water is unknown. The most suitable tissue for the study of shell mantle and shell formation is in the center of the shell and in the center of the shell. The purpose of this study is to clarify the molecular structure of mantle membrane in the process of shell regeneration. About 200 samples were obtained, and the results were adjusted according to the matrix arrangement. The results showed that the shell formation was related to the quality of the shell. In this study, the structure and function of metal transport system were studied. The metal carrier of Arabidopsis thaliana has a 52.9% identity and 526%. Two metal transporters are identified. In the middle of the body, the gills, the midgut glands, and the blood cells, there is a strong tendency to absorb and absorb metals, and there is a strong tendency to absorb and absorb metals. The presence of Fe2 + in oocytes was confirmed. The activity of DMT is pH7.5. DMT is the same as DMT and metal transport. Fe2 +, Cu2 +, Mg2 +, Ca2 +, Fe2 +, Fe2 +, Fe2

项目成果

Ca2+ transport activity of scallop divalent metal transporter at the concentration of seawater level

海水浓度下扇贝二价金属转运蛋白的Ca2+转运活性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Fisheries Science Fish. Sci.(in press)
• 作者: Masaya Takagi;Junko Takiya;Kenji Nakao;Syuji Kaneko;Haruhiko Toyohara
• 通讯作者: Haruhiko Toyohara

Scallop DMT functions as a Ca2+ transporter

扇贝 DMT 作为 Ca2 转运蛋白

• DOI: 10.1016/j.febslet.2005.03.082
• 发表时间: 2005
• 期刊: FEBS Letters
• 影响因子: 3.5
• 作者: H. Toyohara;S. Yamamoto;Masatomi Hosoi;Masaya Takagi;I. Hayashi;Kenji Nakao;S. Kaneko
• 通讯作者: S. Kaneko