本研究では、鳥類卵殻から発見したイノシトールリン酸類が卵殻の溶解、胚によるカルシウムの再吸収に実際に役立つことを卵殻外培養を用いて検証した。また、イノシトールリン酸のラベル体の化学合成に取り組んだ。
まず、ニワトリ卵殻の有機成分であるイノシトール四リン酸(IP4)の化学合成を行い、この成分存在下で水酸化カルシウムに二酸化炭素を吹き込む方法にて炭酸カルシウムの非晶質ナノ粒子を生成させた。この炭酸カルシウムナノ粒子をニワトリ卵殻外培養に添加して市販の炭酸カルシウムを添加した系と比較したところ、ナノ粒子は市販の炭酸カルシウムよりもニワトリ胚の成長を促進する効果があり、体長や足の長さが有意に長かった。また、マイクロCTによる骨密度の評価は解析方法の不具合がありデータ数がまだ乏しいが、骨密度の比較においても炭酸カルシウムのナノ粒子が市販の炭酸カルシウムよりも有利に働き、カルシウムが胚に吸収されやすい傾向が見られた。次年度測定・解析をし直すことで、発表できるデータがすぐに得られる予定である。さらに、以前にダチョウ卵殻から発見したイノシトール二リン酸(IP2)も化学合成し、同様の方法にて炭酸カルシウムを調製したところ、IP4よりも炭酸カルシウムを非晶質に保つ効果が高いことがわかった。卵殻外培養においても、わずかな差異ではあるがIP4よりもさらに胚成長を促進する傾向が見られた。
イノシトール四リン酸のラベル体の合成は、ルテニウム－炭素を用いた重水素の導入方法で3か所重水素を導入した合成中間体を得ることに成功した。一方、マスイメージングによる検出は、イノシトール四リン酸では検出感度が低いことが判明した。現在マスイメージングでの検出感度がより高いIP2のラベル体の合成に切り替えることも含め、基質の精査とイノシトールリン酸への変換を検討している。
In this study, the role of inositol phosphates, isolated from avian eggshells, in decalcification of eggshell and in embryonic calcium uptake was investigated. Also, chemical synthesis of labeled inositol phosphates was attempted.
The synthesized inositol tetrakisphosphate was added in a solution in which calcium carbonate formed, giving amorphous calcium carbonate nanoparticles. The resulting particles were subjected to chicken egg-shell culture and the leg and body lengths of the grown embryos were compared with those of crystalline calcium carbonate-supplied cultures. As a result, amorphous calcium carbonate facilitated chicken embryos growing. 
We also attempted to synthesize deuterated inositol tetrakisphosphates. The ruthenium-catalyzed deuteration was the most suitable to obtain triple deuterated inositol derivative. Now optimization of the substrates for deuteration and conversion of deuterated product into inositol phosphates are in progress.