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視細胞における三量体G蛋白質活性の制御・決定機構

Research Project

Project/Area Number 18057013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

河村 悟  Osaka University, 大学院・生命機能研究科, 教授 (80138122)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords桿体 / 錐体 / トランスデューシン / RGS9 / GTP / 視細胞 / 光受容 / G蛋白質
Research Abstract

脊椎動物視細胞には桿体と錐体とがあり、両者は共同して我々の視覚系を担い、光の検出に関わっている。桿体の三量体Gタンパク質であるトランスデューシン(Gt)は活性型視物質で活性化され、cGMPホスポジエステラーゼ(PDE)を活性化することが知られている。一方、錐体にも桿体と相同な三量体Gタンパク質シグナル伝達系が存在する。これまでの研究により、活性型視物質がGtを活性化する効率が錐体では低いこと、また、活性型GtがPDEを活性化する効率は錐体では桿体に比べて低いことを明らかにしてきた。本研究では、このような錐体Gtが関わるシグナル伝達系の効率が桿体に比べて低いのは、どの様な分子メカニズムに起因するのかを明らかにする事を目的としている。平成19年度は下記の成果を得た。
1.生理的条件下におけるGtの寿命の測定 昨年度single turnover assay法により、Gtの寿命(GTPの加水分解)を測定したが、得られたGtの寿命は電気応答の終息と比べると明らかに遅かった。そこで、生理的条件に近い、高濃度のGTP存在下でGtの寿命を測定したところ、時定数は1秒未満となり、電気応答の終息とそれほど違わない結果が得られた。この結果により、細胞レベルの現象をある程度生化学的なメカニズムで説明できることが分かった。
2.錐体Gtの寿命が短い分子的な理由 上記の生理的条件に近い条件でGtの寿命を測定しても錐体Gtの寿命は桿体のGtの寿命よりは短い。その理由として、錐体ではGTPの加水分解を促進する、RGS9やG65の活性が高いことが予想される。そこでRGS9に対する抗体を作成して桿体と錐体とで発現しているRGS9量を定量した。抗体の特異性に未だ不十分なところはあるが、これまでのところ、錐体では桿体の約20倍程度RGS9の発現量が多いことを示唆する実験結果を得ている。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Amino Acid Residues in GRK1/GRK7 Responsible for Interaction with S-modulin/Recoverin.2008

    • Author(s)
      Aya, Torisawa
    • Journal Title

      Photochemistry and Photobiology 2月7日 オンライン

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of differentially expressed mRNAs in carp rods and cones.2008

    • Author(s)
      Yoshie, Shimauchi-Matsukawa
    • Journal Title

      Molecular Vision 14

      Pages: 358-369

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive interaction of dicalcin with annexins in frog olfactory and respiratory cilia.2007

    • Author(s)
      Tatsuya, Uebi
    • Journal Title

      FEBS Journal 274

      Pages: 4863-4876

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning and characterization of Xenopus dicalcin,a novel S100-like calcium-binding protein in Xenopus eggs.2007

    • Author(s)
      Naofumi, Miwa
    • Journal Title

      DNA Sequence 18

      Pages: 400-404

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular mechanisms characterizing cone photoresponses.2007

    • Author(s)
      Shuji, Tachibanaki
    • Journal Title

      Photochemistry and Photobiology 83

      Pages: 19-26

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning and characterization of Xenopus dicalcin, a novel S100-like calcium-binding protein in Xenopus eggs.2007

    • Author(s)
      Naofumi Miwa
    • Journal Title

      DNA Sequence 18巻(印刷中)

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular mechanisms characterizing cone photoresponses.2007

    • Author(s)
      Shuji Tachibanaki
    • Journal Title

      Photochemistry and Photobiology 83巻 1号

      Pages: 19-26

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    • Author(s)
      松川淑恵
    • Journal Title

      生体の科学 57巻 5号

      Pages: 464-465

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    • Organizer
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      横浜
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      橘木 修志
    • Organizer
      第45回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-22
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    • Organizer
      第45回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-22
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      宮園 貞治
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      弘前市
    • Year and Date
      2007-09-20
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      上尾 達也
    • Organizer
      第78回日本動物学会大会
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      弘前市
    • Year and Date
      2007-09-20
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  • [Presentation] 桿体と錐体とでのレチナールからレチノールへの還元反応の違い2007

    • Author(s)
      宮園 貞治
    • Organizer
      第14回 日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      奈良県生駒市
    • Year and Date
      2007-07-31
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  • [Presentation] 錐体視細胞における低い信号増幅効率の分子メカニズム2007

    • Author(s)
      橘木 修志
    • Organizer
      第14回 日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      奈良県生駒市
    • Year and Date
      2007-07-31
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 視細胞における三量体G蛋白質活性の制御・決定機構2007

    • Author(s)
      河村 悟
    • Organizer
      特定領域研究「細胞情報ネットワークを統合するG蛋白質シグナル研究の新展開」
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-07-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Phototransduction in carp cones: activation and recovery2007

    • Author(s)
      Satoru, Kawamura
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conference "The Biology and Chemistry of Vision"
    • Place of Presentation
      米国コロラド州Snowmass
    • Year and Date
      2007-06-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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