海産無脊椎動物の骨格形成における分子機構

海洋无脊椎动物骨骼形成的分子机制

• 批准号: 02J07885
• 负责人: 遠藤 博寿
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J07885/
• 关键词: 石灰化; クルマエビ; 甲殻類; 外骨格; Ca2+結合タンパク質; カルシウム結合タンパク質; 分子生物学的手法

海産無脊椎動物の骨格形成機構を調べる目的で、クルマエビ(Penaeus japonicus)の外骨格における石灰化の分子機構について研究を進めている。石灰化とは、生体内の硬組織における無機カルシウム結晶の沈着のことであり、骨格形成においては非常に重要な過程である。その分子機構の詳細は未だに不明な点が多いが、石灰化部位における無機カルシウム結晶形成にはカルシウム結合タンパク質の担う役割が大きいと考えられている。そこで現在は、甲殻類(クルマエビ)の外骨格の石灰化が起こる時期に特異的に発現する遺伝子の解析を行っている。甲殻類の外骨格の石灰化は、脱皮直後の限られた時期(脱皮後期)にのみに起こるため、この時期に特異的に発現する遺伝子のうちのいくつかが石灰化に関与していると考えられる。そこで、私は、まず脱皮後期に特異的に発現する遺伝子CCN(831残基のタンパク質(CCN)をコード)の配列を決定した。以下に示す遺伝子およびタンパク質の解析により、同タンパク質が石灰化を促進することが示唆された。1)免疫組織化学:免疫組織化学を用いてCCNの組織中における分布を調べた結果、外骨格中で強く石灰化されている領域に特異的に分布していることが明らかになった。2)発現時期の解析:RT-PCR法を用いて遺伝子CCNの発現時期を調べた結果、発現は外骨格の石灰化に先立って起こることが示された。3)CCNのCa^<2+>結合能および結晶形成能の解析:CCNは3か所のCa^<2+>結合サイトを有しており、そのうち2か所に炭酸カルシウムの結晶形成能が確認された。

Research on the mechanism of skeleton formation in marine invertebrates has been carried out for the purpose of further research on the mechanism of calcification of exoskeleton (Penaeus japonica). Calcification is a very important process in the formation of hard tissues in vivo. The molecular structure of the compound is not divided into many unknown points, calcified parts, inorganic structure, crystal formation, combination, quality and service. The analysis of the specific genetic components of crustaceans during the initial period of calcification of exoskeleton. The crustacean exoskeleton is calcareous, and the calcareous period after desquamation (late desquamation) is related to the calcareous period. The sequence of CCN(831 residue) was determined by the sequence of CCN(831 residue), which was found in the late stage of molting. The following is an example of how to improve the quality of the product. 1)Immunohistochemistry: Immunohistochemistry was used to modulate the distribution of CCN in tissues. The results showed that the distribution of CCN in tissues was strongly calcified. The distribution of CCN in tissues was domain-specific. 2) Analysis of the development time:RT-PCR method was used to analyze the development time of CCN, and the results were adjusted. 3) Analysis of Ca ^<2+> binding energy and crystallization formation energy of CCN: The Ca^<2+> binding energy of CCN has been confirmed.

项目成果

EnDo, H., Persson, P., Ikeya, T., Takagi, Y., Watanabe, T.: "Biomineralization (BIOM2001)"Tokai University Press, Tokyo. 4 (2004)

EnDo, H.、Persson, P.、Ikeya, T.、Takagi, Y.、Watanabe, T.：“生物矿化 (BIOM2001)”东海大学出版社，东京。