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アコヤガイ貝殻稜柱層炭酸カルシウム内の結晶欠陥形成因子に関する研究

珍珠贝壳脊层碳酸钙晶体缺陷形成因素研究

基本信息

批准号：
18J13824
负责人：
近都浩之
金额：
$ 1.22万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アコヤガイの貝殻は稜柱層と呼ばれる柱状炭酸カルシウム結晶が寄り集まったハチの巣状の微細構造を持つ。この柱状単結晶内には有機基質が局在しており、その有機基質によって微小な結晶欠陥が作られている。有機基質を含まない単結晶は特定の結晶面で割れやすいが、柱状単結晶では欠陥がひび割れを防ぐため割れにくく強度が強い。これまでの研究では結晶内有機基質から多糖のキチンとキチン分解酵素を同定した。またキチン分解酵素を作用させたキチンゲル内で炭酸カルシウムの結晶化を行い、キチン分解酵素によるキチンの分解度合いが大きいほど、キチンがより多くの欠陥を誘導することを示した。本年度では、キチンゲル内で合成した炭酸カルシウム結晶をクライオSEMを用いて観察を行い、キチン分解酵素により分解されて細くなったキチンが炭酸カルシウムと相互作用していることを示した。またアコヤガイ生体にキチン分解酵素阻害剤を注射しながら飼育した個体の稜柱層をSEMで観察すると、微細構造が乱れた構造が見られ、さらに結晶内部をTEMで観察すると太くなったキチンが見られた。従って正常な稜柱層形成にはキチン分解酵素が重要であることが示唆された。またタイラギはアコヤガイと同様に稜柱層を持つ二枚貝であるが、タイラギの稜柱層結晶には欠陥が含まれていない。その結晶内には、アコヤガイと異なり低密度で分散している有機基質（キチンであることが判明）が見られる。キチンの様態の違いが結晶欠陥の有無に関わっていると考えられる。タイラギにはキチン分解活性が検出されず、さらにタイラギのキチン合成酵素の発現量がアコヤガイより低かったことから、タイラギはキチン分泌量を抑えることでキチンの様態を調節していることが示唆された。以上より、同じ稜柱層でも種独自の形成機構が存在することが初めて示され、軟体動物の石灰化機構の更なる解明に繋がる成果を得ることができたと考えられる。

The アコヤガイのshell は prism layer とcall ばれる columnar carbonic acid カルシウム crystal が发り集まったハチの巣-shaped のmicrostructure をhold つ. The organic matrix inside the columnar single crystal is localized, and the organic matrix is micro-crystalline. The organic matrix contains まないじは crystals with specific のcrystal planes and ではやすいが, and the columnar unicrystals have strong では and がひびcuts. The organic matrix of the polysaccharide in the crystal is researched by the research on the polysaccharide and the decomposing enzyme of the polysaccharide.またキチチン catalytic enzyme を function させたキチンゲル内でcarbonate カルシウムのcrystallization を行い、キチチン catalytic enzyme The decomposition degree of the element is the same as that of the large きいほど. This year's では、キチンゲル内でしたcarbonic acid カルシウム crystallization をクライオSEMを用いて看を行い、キチン catalytic enzyme により decompose されて fine くなったキチンが carbonic acid カルシウムとinteraction していることをshows した.またアコヤガイ生にキチンcatalytic enzyme inhibitor inhibitor injection しながらfeeding したindividual prism layer をSEM で観Observation すると, the fine structure is chaotic and the structure is not clear, and the internal structure of the crystal is TEM and it is too large. It is important to break down enzymes that form normal prismatic layers. The same as the original oneあるが, タイラギのprismatic layer crystal には无陥が有まれていない.そのcrystal inner には, アコヤガイとなりlow-density でdispersed しているorganic matrix (キチンであることがclear) が见られる.キチンの様stateのviolationいが Crystallization owed 陥の有无に关わっていると考えられる.タイラギにはキチン decomposition activity が検出されず、さらにタイラギのキチン synthesis enzyme の発existing amount がアコヤガイよりlowかったことから、タイラギはキチンsecretion amount を suppressed えることでキチンの様stateをadjustedしていることがshows instigationされた. The above より, the same prismatic layer has a unique formation mechanism, the existence of the first めてshow, and the soft The calcification mechanism of the body animal is more clear and the results are clearer.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

二枚貝の貝殻稜柱層内に存在するキチン繊維の形成機構の比較

双壳类甲壳素纤维形成机制的比较

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
近都浩之;奥村大河;根岸瑠美;中西啓二;永田宏次;鈴木道生
通讯作者：
鈴木道生

Functional Analyses of MMPs for Aragonite Crystal Formation in the Ligament of Pinctada fucata

DOI：
10.3389/fmars.2018.00373
发表时间：
2018-10-16
期刊：
FRONTIERS IN MARINE SCIENCE
影响因子：
3.7
作者：
Kubota, Kazuki;Kintsu, Hiroyuki;Suzuki, Michio
通讯作者：
Suzuki, Michio

Structural and functional analyses of calcium ion response factors in the mantle of Pinctada fucata.

DOI：
10.1016/j.jsb.2018.08.014
发表时间：
2018-08
期刊：
Journal of structural biology
影响因子：
3
作者：
A. Matsuura;Ko Yoshimura;Hiroyuki Kintsu;T. Atsumi;Y. Tsuchihashi;Takeshi Takeuchi;N. Satoh;L. Negishi;S. Sakuda;T. Asakura;Y. Imura;E. Yoshimura;Michio Suzuki
通讯作者：
A. Matsuura;Ko Yoshimura;Hiroyuki Kintsu;T. Atsumi;Y. Tsuchihashi;Takeshi Takeuchi;N. Satoh;L. Negishi;S. Sakuda;T. Asakura;Y. Imura;E. Yoshimura;Michio Suzuki

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