リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「貝殻の稜柱層カルサイト結晶の形成を制御する有機基質に関する研究」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。
リケラボ

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

貝殻の稜柱層カルサイト結晶の形成を制御する有機基質に関する研究

近都, 浩之 東京大学 DOI:10.15083/0002002056

2021.10.04

概要

第一章 序論
生物が生体内外に鉱物を作る現象はバイオミネラリゼーション、それによって作られた構造体はバイオミネラルと呼ばれている。バイオミネラルは有機基質と無機物が複合した生体鉱物であり、有機基質が無機結晶の形態をミクロレベルで厳密に制御することで非常に緻密な構造を形成させている。バイオミネラルの一種である軟体動物の貝殻も、炭酸カルシウムを主成分として、微量の有機基質が無機物の結晶化を厳密に制御し、種に応じた様々な微細構造を形成させている。真珠養殖に用いられているアコヤガイ（Pinctada fucata）の貝殻は、柱状のカルサイトが寄り集まった構造からなる稜柱層を持つ。カルサイトは炭酸カルシウム結晶多形の一つで、常温常圧化で最も安定な多形である。稜柱層では個々の稜柱が厚い有機基質の枠組みに囲まれ、蜂の巣のような構造をしており、一つの稜柱は単結晶性のカルサイトで構成されている。電子顕微鏡を用いた観察によって、アコヤガイ稜柱層カルサイトの内部には、有機基質を含まない非生物的カルサイト単結晶では見られない微小な結晶方位の歪みが報告されている。この結晶欠陥を持つカルサイトは割れにくく硬いという特徴を持つことが知られている。さらに稜柱層カルサイト内では、結晶欠陥に沿って有機基質がネットワーク状に分布していることが観察されており、欠陥はこの有機基質ネットワークによって生じると考えられている。しかし、これまで様々な貝殻内有機基質が同定されている中で、有機基質ネットワークの構成成分は不明であり、どのような作用で結晶欠陥が形成されるのかも明らかになっていない。そこで本研究では、有機物ネットワークとカルサイト形成との関係性から、アコヤガイ稜柱層の特徴的な微細構造形成メカニズムを明らかにすることを目的とした。稜柱層は真珠の形成にも関与しているため、本研究で得られる微細構造形成メカニズムのより深い理解は、優れた特性を持つ新規機能性材料や効率的な高品質真珠の産出技術の創出に繋がることが期待される。

第二章 アコヤガイ稜柱層カルサイト結晶内の有機基質成分の解析
結晶欠陥形成に関与していると考えられる結晶内有機基質の抽出と解析を行った。まず稜柱層を次亜塩素酸ナトリウムで処理することによって結晶間有機基質のみを溶かし、その後酢酸で結晶を脱灰することで、結晶内有機基質として酸可溶性成分と酸不溶性成分を得た。酸不溶性画分を電子顕微鏡で観察すると細さが数十 nm のネットワーク状になっており、カルサイト内の有機基質ネットワークの主成分であると考えられた。さらに有機基質ネットワークに結合しているタンパク質を抽出するため、酸不溶性画分を界面活性剤と還元剤（SDS/DTT）で熱抽出を行った。熱抽出後に残った不溶物の IR 測定を行ったところ、ネットワーク主成分は多糖のキチンであることが判明した。多くの無脊椎動物においてキチンは外骨格に利用されており、軟体動物の貝殻内では石灰化の足場となると考えられている。また抽出したタンパク質を SDS-PAGE に供したところ、有機基質ネットワーク成分であるSDS/DTT 可溶性画分に特異的なタンパク質が検出された。このタンパク質に対しトリプシン消化後 LC-MS/MS で解析を行った結果、キチン分解酵素であるキチナー ゼ・キトビアーゼの複合体であることが明らかとなった。さらに、遺伝子発現解析によりこれらの遺伝子は貝殻成分を分泌する軟体組織である外套膜に強く発現していること、またキチナーゼ活性染色によりキチナーゼ・キトビアーゼが活性を有してることが判明し た。従って、キチン分解酵素によって作用を受けたキチン繊維が石灰化に影響を及ぼしていることが示唆された。

第三章 炭酸カルシウム結晶形成実験
アコヤガイの稜柱層では、キチナーゼによって作用を受けたキチン繊維がカルサイト形成に影響を及ぼしている可能性が示唆された。そこで本章では、キチン分解酵素で処理したキチンゲル内で炭酸カルシウム結晶を形成させ、分解されたキチンがカルサイト形成にどのように影響を与えるかを調べた。キチンは分解によって繊維が細くなっていくと考えられる。各酵素濃度で処理したキチンゲル内で形成させた結晶を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察すると、処理していない場合では通常の菱面が表出した結晶が形成されていたが、酵素濃度が上がるにつれて結晶面が消失し球状の結晶となっていた。またクライオ SEM による観察から酵素濃度が高い場合はより細い繊維が結晶内に入り込んでいることが分かった。また酵素処理ではなく、物理的・化学的にキチン繊維を解繊することで作製した数十ナノメートルの均一な細さを持つキチンナノファイバーを用いた場合は、結晶の形態が変化し、多角体となっていた。さらに合成した結晶のX 線回折スペクトルから、 Williamson Hall の式を用いて算出した結晶歪みの値を比較すると、酵素濃度が高い結晶とナノファイバーの結晶で歪みが大きいことが判明した。またアトムプローブで、合成した結晶の 3 次元元素分布を調べると、酵素濃度に応じて有機物由来の元素の状態が異なっていた。従って、キチン分解酵素によって分解されて細くなるほど、キチンは炭酸カルシウムと相互作用しやすくなり、結晶欠陥を誘導することが示唆された。またセルロースとセルラーゼを用いて同様の実験を行うと、結晶形成に影響及ぼさなかったことから、キチンの官能基のアセチル基が重要であることが示唆された。

第四章 生体におけるキチナーゼの働き
稜柱層形成におけるキチン分解酵素の重要性を調べるため、キチン分解酵素阻害剤であるアロサミジンをアコヤガイ生体へ 4 日毎に 1 か月間注射して飼育し、キチン分解酵素の働きを抑えながら稜柱層を形成させた。アロサミジンは、SEM で稜柱層の表面構造を観察したところ、アロサミジン注射個体は柱状カルサイト間の有機基質の枠組みが乱れ、異常な稜柱の表面構造が見られた。また稜柱結晶の断面を集束イオンビームで切り出し透過型電子顕微鏡（TEM）で観察すると、通常のキチン繊維よりも太い繊維が見られた。EBSDによって稜柱層カルサイトのマクロな結晶方位解析を行うと、通常個体では一つのカルサイト内で結晶方位は揃っていたが、アロサミジン注射個体では方位がずれていた。また微小硬度計による測定から、アロサミジン注射個体のカルサイトの硬度や弾性率が上昇していることが分かった。有機基質の枠組みにはキチンが含まれていることを考えると、枠組み形成にもキチナーゼは関与しており、キチナーゼの活性を阻害したことで結晶内有機基質だけでなく枠組み形成にも異常が生じ、その結果、枠組み内部で形成されるカルサイトの結晶方位や硬度にも影響が表れたのではないかと考えられた。

第五章 タイラギ稜柱層カルサイト結晶内の有機基質成分の解析
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、タイラギの稜柱層カルサイト結晶は結晶欠陥が含まれていない単結晶である。また結晶内には、アコヤガイの高密度な有機基質ネットワークとは異なり、低密度で一様に分散している有機基質繊維が観察される。結晶内の有機基質の様態が結晶欠陥の有無に関わっていると考え、本章ではタイラギ稜柱層結晶内の有機基質の解析を行い、アコヤガイとの比較を行った。
タイラギ稜柱層結晶内から有機基質繊維を抽出し IR で解析したところ、アコヤガイと同様にキチンであることが判明した。タイラギの稜柱層内キチン含有率はアコヤガイと比較して約 0.5 倍と低かった。当初の仮説では、タイラギの低密度なキチン繊維はキチナーゼによる過剰な分解によるものと推測していたが、しかし、不溶性有機基質からはキチナーゼが抽出されず、さらに貝殻抽出液や外套膜抽出液でキチナーゼ活性が検出されなかったことから、キチナーゼが関与している可能性は低いと思われた。そこで別の要因として石灰化初期のキチンの合成量、すなわちキチン合成酵素の発現量に着目し、アコヤガイとタイラギのキチン合成酵素の発現量を比較した。その結果、タイラギの発現量が低かったことから、タイラギではアコヤガイに比べて石灰化時のキチンの分泌量が少ないため、稜柱層の有機基質量が少ないことが示唆された。タイラギは、稜柱層結晶の長さがアコヤガイの数倍と大きく、また軟体部の大きさも数倍であることを考えると、大きな軟体部を覆うために、分泌する有機基質の量を抑えて成長の速い結晶欠陥のないカルサイト単結晶を形成させることで、貝殻を早く大きくしている可能性が考えられた。

第六章 稜柱層石灰化に関与するその他タンパク質の探索と機能解析
バイオミネラルの分野では、石灰化に関わる有機基質として炭酸カルシウムと相互作用しやすい様々な酸性タンパク質が同定されてきた。そこで本章ではアコヤガイ稜柱層結晶内有機基質から石灰化に関与する新規の酸性タンパク質の探索を試みた。炭酸カルシウムとの相互作用能を測定できる石灰化阻害検定法によって、稜柱層可溶性画分から石灰化関連タンパク質として新規の酸性タンパク質（Acidic Protein in Prismatic layer of Pinctada fucata; APPP）を同定した。さらに APPP を用いた炭酸カルシウム結晶形成実験の結果から、稜柱層結晶で見られるような小さい結晶が凝集した形態のカルサイトが観察された。 APPP は結晶形成初期の炭酸カルシウムを安定化させることで、結晶成長を制御していることが示唆された。

第七章 総括
本研究では、アコヤガイ稜柱層カルサイト結晶の結晶欠陥形成に関与する有機基質として、多糖のキチンとキチン分解酵素を同定した。in vitro の実験からキチンが分解されて細くなるほど結晶欠陥が誘導されることが示された。これらの結果から、キチン繊維が細くなるほどキチンの表面積が増加し、炭酸カルシウムと相互作用しやすくなることで、結晶形成時に物理的な影響を与えているのではないかと考えた。また、in vivo の実験からはキチン分解酵素が有機基質の枠組み形成に関与し、結晶方位の制御と稜柱内のカルサイトの硬度と複合弾性率に影響を与えることが示された。また、稜柱層カルサイト内から新規の石灰化関連タンパク質としてAPPP を同定したことから、キチン分解酵素によって調節されたキチンとAPPP などのタンパク質が連動して結晶化を制御していることが示唆され た。一方で結晶欠陥を含まないタイラギの稜柱層結晶では、アコヤガイと比較してキチンが非常に低密度で含まれていた。タイラギのキチン合成酵素の発現量が低かったことか ら、タイラギはキチンの分泌量を抑えていることが考えられた。以上のことから、アコヤガイではキチンを高密度に分泌して、その後細胞外で分解酵素によってキチンの様態を調節して結晶欠陥を生み出している一方で、タイラギでは石灰化初期のキチン分泌量を抑えて結晶欠陥を生み出さないようして結晶成長速度を上昇させるという、同じ二枚貝においても異なる形成メカニズムであることが示唆された。

論文の公開元へ

この論文で使われている画像

関連論文

関連論文をもっと見る

参考文献

1. Suzuki M, Nagasawa H (2013) Mollusk shell structures and their formation mechanism. Can J Zool 91(6):349–366.

2. Luquet G (2012) Biomineralizations: insights and prospects from crustaceans. Zookeys(176):103–21.

3. Tsutsui N, Ishii K, Takagi Y, Watanabe T, Nagasawa H (1999) Cloning and Expression of a cDNA Encoding an Insoluble Matrix Protein in the Gastroliths of a Crayfish, Procambarus clarkii. Zoolog Sci 16(4):619–628.

4. Murayama E, Okuno A, Ohira T, Takagi Y, Nagasawa H (2000) Molecular cloning and expression of an otolith matrix protein cDNA from the rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Comp Biochem Physiol Part B Biochem Mol Biol 126(4):511–520.

5. Wopenka B, Pasteris JD (2005) A mineralogical perspective on the apatite in bone. Mater Sci Eng C 25(2):131–143.

6. Nudelman F, et al. (2010) The role of collagen in bone apatite formation in the presence of hydroxyapatite nucleation inhibitors. Nat Mater 9(12):1004–1009.

7. He G, Dahl T, Veis A, George A (2003) Nucleation of apatite crystals in vitro by self-assembled dentin matrix protein 1. Nat Mater 2(8):552–558.

8. Drum RW (1994) The Chemical Basis of Diatom Morphogenesis. Int Rev Cytol 150:243–372.

9. Wang W, et al. (2012) Silica Nanoparticles and Frameworks from Rice Husk Biomass. ACS Appl Mater Interfaces 4(2):977–981.

10. Balkwill DL, Maratea D, Blakemore RP (1980) Ultrastructure of a magnetotactic spirillum. J Bacteriol 141(3):1399–408.

11. Blakemore R (1975) Magnetotactic bacteria. Science 190(4212):377–9.

12. 鈴木款 (1997) 海洋生物と炭素循環 (東京大学出版会) Available at: http://www.utp.or.jp/book/b301822.html [Accessed December 3, 2018].

13. Simkiss K, Wilbur KM (1989) Biomineralization : cell biology and mineral deposition(Academic Press).

14. 長澤寛道 (2009) 海洋生物における石灰化の意味. 海と生命, ed 塚本勝巳 (東海大学出版会).

15. Kitano Y, Kanamori N, Tokuyama A (1969) Effects of Organic Matter on Solubilities and Crystal Form of Carbonates. Am Zool 9(3):681–688.

16. Rodriguez-Blanco JD, Shaw S, Benning LG (2011) The kinetics and mechanisms of amorphous calcium carbonate (ACC) crystallization to calcite, viavaterite. Nanoscale 3(1):265–271.

17. Sutor DJ, Wooley SE (1968) Gallstone of unusual composition: calcite, aragonite, and vaterite.Science 159(3819):1113–4.

18. Hall A, Taylor JD (1971) The occurrence of vaterite in gastropod egg-shells. Mineral Mag 38(296):521–522.

19. Lowenstam H, Weiner S (1989) On Biomineralzation. Oxford Univ Press:7–23.

20. Weiner S, Addadi L (1997) Design strategies in mineralized biological materials. J Mater Chem 7(5):689–702.

21. Loste E, Meldrum FC (2001) Control of calcium carbonate morphology by transformation of an amorphous precursor in a constrained volume. Chem Commun 0(10):901–902.

22. Addadi L, Raz S, Weiner S (2003) Taking Advantage of Disorder: Amorphous Calcium Carbonate and Its Roles in Biomineralization. Adv Mater 15(12):959–970.

23. Faatz M, Gröhn F, Wegner G (2004) Amorphous Calcium Carbonate: Synthesis and Potential Intermediate in Biomineralization. Adv Mater 16(12):996–1000.

24. Weiss IM, Tuross N, Addadi L, Weiner S (2002) Mollusc larval shell formation: amorphous calcium carbonate is a precursor phase for aragonite. J Exp Zool 293(5):478–491.

25. Ueno M (1980) Calcium transport in crayfish gastrolith disc: Morphology of gastrolith disc and ultrahistochemical demonstration of calcium. J Exp Zool 213(2):161–171.

26. Luquet G, Marin F (2004) Biomineralisations in crustaceans: storage strategies. Comptes Rendus Palevol 3(6–7):515–534.

27. Shechter A, et al. (2008) A gastrolith protein serving a dual role in the formation of an amorphous mineral containing extracellular matrix. Proc Natl Acad Sci U S A 105(20):7129–34.

28. Baeuerlein E, Behrens P, Epple M (2007) Handbook of biomineralization. (Wiley-VCH) Available at: https://www.wiley.com/en- jp/Handbook+of+Biomineralization:+Biomimetic+and+Bioinspired+Chemistry-p- 9783527318056 [Accessed December 3, 2018].

29. Oaki Y, Imai H (2005) The Hierarchical Architecture of Nacre and Its Mimetic Material. Angew Chemie Int Ed 44(40):6571–6575.

30. Song R-Q, Cölfen H (2010) Mesocrystals-Ordered Nanoparticle Superstructures. Adv Mater 22(12):1301–1330.

31. Cölfen H, Antonietti M (2005) Mesocrystals: Inorganic Superstructures Made by Highly Parallel Crystallization and Controlled Alignment. Angew Chemie Int Ed 44(35):5576–5591.

32. Cölfen H, Mann S (2003) Higher-Order Organization by Mesoscale Self-Assembly and Transformation of Hybrid Nanostructures. Angew Chemie Int Ed 42(21):2350–2365.

33. Marin F, Luquet G, Marie B, Medakovic D (2007) Molluscan Shell Proteins: Primary Structure, Origin, and Evolution. Curr Top Dev Biol 80:209–276.

34. Meldrum FC, Sear RP (2008) Now You See Them. Science 322(December):1802–1803.

35. 町井昭 (1995) Shinju monogatari (裳華房).

36. Takeuchi T, et al. (2012) Draft genome of the pearl oyster Pinctada fucata : A platform for understanding bivalve biology. DNA Res 19(2):117–130.

37. 藤村卓也, 和田浩爾, 岩城俊昭 (1995) アコヤガイ幼生の発生と形態. 貝類学雑誌54(1):25–48.

38. Fang D, et al. (2011) Identification of Genes Directly Involved in Shell Formation and Their Functions in Pearl Oyster, Pinctada fucata. PLoS One 6(7):e21860.

39. Miyazaki Y, Nishida T, Aoki H, Samata T (2010) Expression of genes responsible for biomineralization of Pinctada fucata during development. Comp Biochem Physiol Part B Biochem Mol Biol 155(3):241–248.

40. Falini G, Albeck S, Weiner S, Addadi L (1996) Control of Aragonite or Calcite Polymorphism by Mollusk Shell Macromolecules. Science 271(5245):67–69.

41. Miyamoto H, et al. (1996) A carbonic anhydrase from the nacreous layer in oyster pearls. Proc Natl Acad Sci U S A 93(18):9657–60.

42. Sudo S, et al. (1997) Structures of mollusc shell framework proteins. Nature 387(6633):563–564.

43. Miyashita T, et al. (2000) Complementary DNA Cloning and Characterization of Pearlin, a New Class of Matrix Protein in the Nacreous Layer of Oyster Pearls. Mar Biotechnol 2(5):409–418.

44. Samata T, et al. (1999) A new matrix protein family related to the nacreous layer formation of

tada fucata. FEBS Lett 462(1–2):225–229.

45. Suzuki M, et al. (2009) An acidic matrix protein, Pif, is a key macromolecule for nacre formation.

nce 325(5946):1388–1390.

46. Miyamoto H, Miyoshi F, Kohno J (2005) The Carbonic Anhydrase Domain Protein Nacrein is Expressed in the Epithelial Cells of the Mantle and Acts as a Negative Regulator in Calcification in the Mollusc Pinctada fucata. Zoolog Sci 22(3):311–315.

47. Du Y-P, et al. (2016) Study of Binding Interaction between Pif80 Protein Fragment and Aragonite. Sci Rep 6(1):30883.

48. Bahn SY, Jo BH, Choi YS, Cha HJ (2017) Control of nacre biomineralization by Pif80 in pearl oyster. Sci Adv 3(8):e1700765.

49. Suzuki M, et al. (2004) Characterization of Prismalin-14, a novel matrix protein from the prismatic layer of the Japanese pearl oyster (Pinctada fucata). Biochem J 382(Pt 1):205–13.

50. Takagi R, Miyashita T (2010) Prismin: A New Matrix Protein Family in the Japanese Pearl Oyster ( Pinctada fucata ) Involved in Prismatic Layer Formation. Zoolog Sci 27(5):416–426.

51. Suzuki M, Sakuda S, Nagasawa H (2007) Identification of chitin in the prismatic layer of the shell and a chitin synthase gene from the Japanese pearl oyster, Pinctada fucata. Biosci Biotechnol Biochem 71(7):1735–1744.

52. Tsukamoto D, Sarashina I, Endo K (2004) Structure and expression of an unusually acidic matrix protein of pearl oyster shells. Biochem Biophys Res Commun 320(4):1175–1180.

53. Yano M, Nagai K, Morimoto K, Miyamoto H (2006) Shematrin: A family of glycine-rich structural proteins in the shell of the pearl oyster Pinctada fucata. Comp Biochem Physiol Part B Biochem Mol Biol 144(2):254–262.

54. Takeuchi T, Sarashina I, Iijima M, Endo K (2008) In vitro regulation of CaCO 3 crystal polymorphism by the highly acidic molluscan shell protein Aspein. FEBS Lett 582(5):591–596.

55. Checa AG (2000) A new model for periostracum and shell formation in Unionidae (Bivalvia, Mollusca). Tissue Cell 32(5):405–16.

56. Checa AG, Rodríguez-Navarro AB, Esteban-Delgado FJ (2005) The nature and formation of calcitic columnar prismatic shell layers in pteriomorphian bivalves. Biomaterials 26(32):6404– 6414.

57. Okumura T, Suzuki M, Nagasawa H, Kogure T (2010) Characteristics of biogenic calcite in the prismatic layer of a pearl oyster, Pinctada fucata. Micron 41(7):821–826.

58. Olson IC, et al. (2013) Crystal lattice tilting in prismatic calcite. J Struct Biol 183(2):180–190.

59. Okumura T, Suzuki M, Nagasawa H, Kogure T (2012) Microstructural variation of biogenic calcite with intracrystalline organic macromolecules. Cryst Growth Des 12(1):224–230.

60. Okumura T, Suzuki M, Nagasawa H, Kogure T (2013) Microstructural control of calcite via incorporation of intracrystalline organic molecules in shells. J Cryst Growth 381:114–120.

61. Sámi L, et al. (2001) Autolysis and aging of Penicillium chrysogenum cultures under carbon starvation: Chitinase production and antifungal effect of allosamidin. J Gen Appl Microbiol 47(4):201–211.

62. Bell AA (1981) BIOCHEMICAL MECHANISMS OF DISEASE RESISTANCE! Available at:www.annualreviews.org [Accessed December 5, 2018].

63. Roer R, Dillaman R (1984) The Structure and Calcification of the Crustacean Cuticle. Am Zool24(4):893–909.

64. Kono M, et al. (1995) Chitinolytic Enzyme Activities in the Hepatopancreas, Tail Fan and Hemolymph of Kuruma Prawn <i>Penaeus japonicus</i> during the Molt Cycle. Fish Sci 61(4):727–728.

65. Badariotti F, Lelong C, Dubos MP, Favrel P (2007) Characterization of chitinase-like proteins (Cg-Clp1 and Cg-Clp2) involved in immune defence of the mollusc Crassostrea gigas. FEBS J 274(14):3646–3654.

66. Badariotti F, Thuau R, Lelong C, Dubos M-P, Favrel P (2007) Characterization of an atypical family 18 chitinase from the oyster Crassostrea gigas: Evidence for a role in early development and immunity. Dev Comp Immunol 31(6):559–570.

67. Okada Y, et al. (2013) Molecular characterization and expression analysis of chitinase from the Pacific oyster Crassostrea gigas. Comp Biochem Physiol Part B Biochem Mol Biol 165(2):83–89.

68. Tews I, et al. (1996) Bacterial chitobiase structure provides insight into catalytic mechanism and the basis of Tay–Sachs disease. Nat Struct Biol 3(7):638–648.

69. Liu C, et al. (2015) In-depth proteomic analysis of shell matrix proteins of Pinctada fucata. Sci Rep 5:1–14.

70. Li H, et al. (2017) Molecular characterization and expression analysis of chitinase from the pearl oyster Pinctada fucata. Comp Biochem Physiol Part B Biochem Mol Biol 203:141–148.

71. Nudelman F, Chen HH, Goldberg HA (2007) Spiers Memorial Lecture Lessons from biomineralization : comparing the growth strategies of mollusc shell prismatic and nacreous layers in Atrina rigida. Faraday Discuss 136:9–25.

72. Kelly TF, Miller MK (2007) Atom probe tomography. Rev Sci Instrum 78(3):031101.

73. Ifuku S, Ifuku, Shinsuke (2014) Chitin and Chitosan Nanofibers: Preparation and Chemical Modifications. Molecules 19(11):18367–18380.

74. Ifuku S, et al. (2010) Fibrillation of dried chitin into 10-20 nm nanofibers by a simple grinding method under acidic conditions. Carbohydr Polym 81(1):134–139.

75. Valley JW, et al. (2014) Hadean age for a post-magma-ocean zircon confirmed by atom-probe tomography. Nat Geosci 7(3):219–223.

76. Gordon LM, Tran L, Joester D (2012) Atom Probe Tomography of Apatites and Bone-Type Mineralized Tissues. ACS Nano 6(12):10667–10675.

77. Gordon LM, Joester D (2011) Nanoscale chemical tomography of buried organic–inorganic interfaces in the chiton tooth. Nature 469(7329):194–197.

78. Pérez-Huerta A, Laiginhas F, Reinhard DA, Prosa TJ, Martens RL (2016) Atom probe tomography (APT) of carbonate minerals. Micron 80:83–89.

79. Isogai A, Saito T, Fukuzumi H (2011) TEMPO-oxidized cellulose nanofibers. Nanoscale3(1):71–85.

80. Tamura H, Nagahama H, Tokura S (2006) Preparation of chitin hydrogel under mild conditions.Cellulose 13(4):357–364.

81. Williamson G., Hall W. (1953) X-ray Line Broadening from Filed Aluminium and Wolfram. Acta Metall 1(1):22–31.

82. Chang C, Zhang L (2011) Cellulose-based hydrogels: Present status and application prospects.Carbohydr Polym 84(1):40–53.

83. Zhou J, Chang C, Zhang R, Zhang L (2007) Hydrogels prepared from unsubstituted cellulose in NaOH/urea aqueous solution. Macromol Biosci 7(6):804–809.

84. Callister WD, Rethwisch DG (2007) Materials Science and Engineering (John Wiley & Sons, Inc.) Available at: https://abmpk.files.wordpress.com/2014/02/book_maretial-science-callister.pdf [Accessed December 10, 2018].

85. Sakuda S, Isogai A, Matsumoto S, Suzuki A (1987) Search for microbial insect growth regulators. II Allosamidin, a novel insect chitinase inhibitor. J Antibiot (Tokyo) 40(3):296–300.

86. Kunitake ME, Mangano LM, Peloquin JM, Baker SP, Estroff LA (2013) Evaluation of strengthening mechanisms in calcite single crystals from mollusk shells. Acta Biomater 9(2):5353–5359.

87. Oliver WC, Pharr GM (1992) An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. J Mater Res 7(06):1564– 1583.

88. Merzendorfer H (2006) Insect chitin synthases: a review. J Comp Physiol B 176(1):1–15.

89. Zhang Y, Foster JM, Nelson LS, Ma D, Carlow CKS (2005) The chitin synthase genes chs-1 and chs-2 are essential for C. elegans development and responsible for chitin deposition in the eggshell and pharynx, respectively. Dev Biol 285(2):330–339.

90. Harris MT, Fuhrman JA (2002) Structure and expression of chitin synthase in the parasitic nematode Dirofilaria immitis. Mol Biochem Parasitol 122(2):231–234.

91. Cabib E (2004) The septation apparatus, a chitin-requiring machine in budding yeast. Arch Biochem Biophys 426(2):201–207.

92. Muzzarelli RAA (1977) Chitin (Pergamon Press).

93. Weiss IM, Schönitzer V, Eichner N, Sumper M (2006) The chitin synthase involved in marine bivalve mollusk shell formation contains a myosin domain. FEBS Lett 580(7):1846–1852.

94. Enrico C (1987) Advances in enzymology and related areas of molecular biology ed Meister A (Wiley) Available at:https://books.google.co.jp/books?hl=ja&lr=lang_ja%7Clang_en&id=uvG vVB4XMC&oi=fnd &pg=PA59&dq=E.+Cabib++chitin+1987&ots=5XqOiV-nbw&sig=BuAC- ppr3_Y9eubYrbp1NqYAUu4#v=onepage&q&f=false [Accessed December 6, 2018].

95. Saxena IM, Malcolm Brown R, Fevre M, Geremia RA, Henrissat B (1995) Multidomain Architecture of-Glycosyl Transferases: Implications for Mechanism of Action Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC176755/pdf/1771419.pdf [Accessed December 6, 2018].

96. Didymus JM, et al. (1993) Influence of low-molecular-weight and macromolecular organic additives on the morphology of calcium carbonate. J Chem Soc Faraday Trans 89(15):2891.

97. Herman A, Addadi L, Weiner S (1988) Interactions of sea-urchin skeleton macromolecules with growing calcite crystals— a study of intracrystalline proteins. Nature 331(6156):546–548.

98. Addadi L, Joester D, Nudelman F, Weiner S (2006) Mollusk Shell Formation: A Source of New Concepts for Understanding Biomineralization Processes. Chem - A Eur J 12(4):980–987.

99. Addadi L, Weiner S (1985) Interactions between acidic proteins and crystals: stereochemical requirements in biomineralization. Proc Natl Acad Sci U S A 82(12):4110–4.

100. Yamamoto Y, et al. (2008) Effects of Peptides on CaCO 3 Crystallization: Mineralization Properties of an Acidic Peptide Isolated from Exoskeleton of Crayfish and Its Derivatives. Cryst Growth Des 8(11):4062–4065.

101. Aizenberg J, Addadi L, Weiner S, Lambert G (1996) Stabilization of amorphous calcium carbonate by specialized macromolecules in biological and synthetic precipitates. Adv Mater 8(3):222–226.

102. Aizenberg J, Lambert G, Steve W, Addadi L (2001) Factors Involved in the Formation of Amorphous and Crystalline Calcium Carbonate: A Study of an Ascidian Skeleton. doi:10.1021/JA016990L.

103. Inoue H, Ozaki N, Nagasawa H (2001) Purification and Structural Determination of a Phosphorylated Peptide with Anti-calcification and Chitin-binding Activities in the Exoskeleton of the Crayfish, Procambarus clarkii. Biosci Biotechnol Biochem 65(8):1840–1848.

104. Kato T (2000) Polymer/Calcium Carbonate Layered Thin-Film Composites. Adv Mater12(20):1543–1546.

105. Sellinger A, et al. (1998) Continuous self-assembly of organic–inorganic nanocomposite coatings that mimic nacre. Nature 394(6690):256–260.

106. Kokubu T, et al. (2010) Biomimetic Synthesis of Metal Ion-Doped Hierarchical Crystals Using a Gel Matrix: Formation of Cobalt-Doped LiMn 2 O 4 with Improved Electrochemical Properties through a Cobalt-Doped MnCO 3 Precursor. Chem - An Asian J 5(4):792–798.

107. Uchiyama H, Hosono E, Honma I, Zhou H, Imai H (2008) A nanoscale meshed electrode of single-crystalline SnO for lithium-ion rechargeable batteries. Electrochem commun 10(1):52–55.

108. Taton TA (2001) Boning up on biology. Nature 412(6846):491–492.

参考文献をもっと見る