A01：「ヒザラガイの磁鉄鉱歯特異的な鉄酸化酵素の機能解明」
根本 理子（岡山大学 学術研究院環境生命科学学域）
Lab website
軟体動物の一種であるヒザラガイは歯舌と呼ばれる摂餌器官を持ち、その歯冠部に磁鉄鉱（Fe3O4）を沈着させます。先行研究から、ヒザラガイは数日間で歯舌の組織重量（g）当たり100 mg以上の鉄を濃縮・沈着していることが示されています。ヒザラガイが多量の鉄を、酸化鉄として細胞外に沈着させる機構を明らかにすることができれば、体内の過剰鉄により引き起こされるがんや神経変性疾患の治療に応用できる可能性があります。これまでの研究から、形成過程の歯を覆う上皮細胞に、鉄の貯蔵に関わるフェリチン粒子が多数集積することが報告されており、フェリチンが多量の鉄の濃縮に関わることが示唆されています。一方で、フェリチンから放出された多量のFe2+がどのようにしてFe3+からなる酸化鉄に変換され、歯の基盤構造を形成しているキチン繊維上に沈着するのか、その分子メカニズムは不明でした。本研究では、研究代表者が同定した歯冠部特異的に局在する鉄酸化酵素の機能解析を行ない、酸化鉄形成における役割を明らかにすることを目的とします。
【関連する代表的論文】
T. Wang, W. Huang, CH. Pham, S. Murata, S. Herrera, ND. Kirchhofer, B. Arkook, D. Stekovic, ME. Itkis, N. Goldman, L. Zepeda-Ruiz, G. Freychet, M. Zhernenkov, M. Nemoto, A. Arakaki and D. Kisailus
“Mesocrystalline Ordering and Phase Transformation of Iron Oxide Biominerals in the Ultrahard Teeth of Cryptochiton stelleri”
Small Structures 2022, in press
DOI: 10.1002/sstr.202100202
M. Nemoto, D. Ren, S. Herrera, S. Pan, T. Tamura, K. Inagaki and D. Kisailus
“Integrated transcriptomic and proteomic analyses of a molecular mechanism of radular teeth biomineralization in Cryptochiton stelleri.”
Scientific reports 2019, 9(856)
DOI: 10.1038/s41598-018-37839-2
Q. Wang, M. Nemoto, D. Li, JC. Weaver, B. Weden, J. Stegemeier, KN. Bozhilov, LR. Wood, GW. Milliron, CS. Kim, E. DiMasi and D. Kisailus
“Phase Transformations and Structural Developments in the Radular Teeth of Cryptochiton Stelleri”
Advanced Functional Materials 2013, 23, 2908–2917
DOI: 10.1002/adfm.201202894
M. Nemoto, Q. Wang, D. Li, S. Pan, T. Matsunaga and D. Kisailus
“A Proteomic Analysis from the Mineralized Radular Teeth of the Giant Pacific Chiton, Cryptochiton stelleri (Mollusca)”
Proteomics 2012, 12 (18), 2890-2894
DOI: 10.1002/pmic.201100473