東北大学　大学院農学研究科

 酵 素 化 学 分 野 Laboratory of ENZAYMOLOGY

タンパク質によるバイオミネラリゼーションの制御

タンパク質によって炭酸カルシウムの結晶構造を制御する！ 甲殻類アカフジツボやミネフジツボがもつC型レクチンやマベガイ外套膜ジャカリン様レクチンが、炭酸カルシウムの結晶形成（バイオミネラリゼーション）に関与していることを明らかにした。また、ADPリボシルトランスフェラーゼ様タンパク質がアラゴナイト結晶配向性に関与し，結晶核形成およびアラゴナイト結晶系を制御することが判明した（図）。これらタンパク質の機能解明は、人工骨、人工歯そして人工真珠、半導体基盤など有用ナノマテリアル開発の応用分野において重要な研究課題になっているバイオミネラリゼーションの制御に繋がる。カルシウム塩の結晶化阻害技術は、歯石の予防、乳製品の製造パイプラインでおこる詰まりの予防、冷却配水管の缶石予防などにも注目されている。私達の研究室では、バイオミネラリゼーションに関わるタンパク質の機能を明らかにするとともに、生物の生きざまを真似た生物模倣（バイオミメティックス）の技術開発もテーマのひとつとして研究している。

【参考文献など】

  Naganuma et ai., PLoS ONE 9(11): e112326. doi:10.1371/

    journal.pone.0112326 (2014)

  Matsubara et al., Fish. Sci., 71, 931-940 (2005).

  Naganuma et al., Mol. Div., 10(4), 607-618 (2006).

  Matsubara et al., Fish. Sci., 74, 418-424 (2008).

  Yoshimi et al., Materials Transactions, 45 (4), 999-1004 (2004)

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図　マベ真珠バイオミネラリゼーション a)マベガイ真珠アラゴナイトの模式図 ,b) 断面SEM像, c)表面SEM像, d)光沢の違うマベ真珠，e)マベガイジャカリン様レクチンPPL2のD型幼生貝殻形成への影響

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東北大学大学院農学研究科農芸化学専攻

生物化学講座　酵素化学分野

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