軟体動物視細胞の光受容の細胞内情報伝達とイオンチャンネル制御機構

Research Project

Project/Area Number	11740462
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	動物生理・代謝
Research Institution	University of Toyama
Principal Investigator	成田欣弥富山大学, 理学部, 助手 (40291083)
Project Period (FY)	1999 – 2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 1999: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	光受容 / 順応 / 視細胞 / 網膜 / カルシウムイオン / イオンチャンネル / パッチクランプ / 軟体動物 / 細胞内情報伝達 / アワビ
Research Abstract	腹足類アワビ視細胞の光応答アワビ(Haliotis discus)の光受容のメカニズムを解明するために、網膜スライスを用いて、パッチクランプ法により光応答を観察した。その結果アワビ視細胞の光応答には、少なくとも3種類の内向き電流成分が存在することが観察された。最初に現れるのは60msの潜時を持つ小さな成分で、第二、第三の成分は100msの潜時を持つ小さな成分と大きな成分であった。このうち、第三の成分のみが連続した光刺激に対して応答が小さくなった(明順応)。アワビ視細胞の光応答には、少なくとも3種類のイオンチャンネルか、その制御機構が関与していると考えられる。アワビの網膜活動電位には、100msの潜時が存在するので、アワビ視細胞の光による脱分極応答は3つの内向き電流成分のうち、遅い2つの成分に主に依存していると考えられる。光受容により挙動変化するホタルイカ網膜の135kDタンパク質頭足類ホタルイカ(Watasenia scintillans)網膜において光受容に関与するタンパク質を新たに見出すために、光により挙動の変化する網膜タンパク質を検索したところ、水溶性の135kDタンパク質が光により顕著に減少していることを見出した。この135kDタンパク質は、カルシウムイオン存在下では光に関係なく減少し、カルシウムイオン非存在下では光に関係なく増加していることから、視細胞の光受容による細胞内へのカルシウムイオンの流入により挙動が制御されていると考えられる。頭足類視細胞では、カルシウムイオンは明順応を引き起こすと報告されていることから、この135kDタンパク質は視細胞の順応に関与している可能性が高い。