Functional analysis of dimer formation of G protein-coupled receptors, rhodopsin

• Project/Area Number: 19770130
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biophysics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: YAMASHITA Takahiro Kyoto University, 大学院・理学研究科, 助教 (50378535)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,820,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 光生物 / 細胞内情報伝達 / ロドプシン / G蛋白質共役型受容体 / 多量体化 / 蛋白質構造変化

Research Abstract

近年、多くのGタンパク質共役型受容体において多量体を形成することが報告されているが、その機能的意義について明らかになっている例は少ない。そこで、二量体形成がGタンパク質活性化制御を行っているのか検討するため、ロドプシンと代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)を用いて2分子間の構造変化伝搬とそこに関わる構造変化について解析した。その結果、ロドプシンでは構造変化伝搬は見られなかったが、mGluRでは観測できた。さらに、mGluRの1分子内構造変化、2分子間構造変化伝搬に関わる可能性のある残基を同定した。

Research Products

• [Journal Article] G Protein subtype specificity of rhodopsin intermediates metarhodopsin Ib and metarhodopsin II (2009)
  • Author(s): Morizumi, T., Kimata, N., Terakita, A., Imamoto, Y., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. 85 Pages: 57-62
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] G Protein subtype specificity of rhodopsin intermediates metarhodopsin Ib and metarhodopsin II (2009)
  • Author(s): Morizumi, T, Kimata, N, Terakita, A, Imamoto, Y, Yamashita, T
  • Journal Title: Photochemistry and Photobiology 85 Pages: 57-62
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conformational change of the transmembrane helices II and IV of metabotropic glutamate receptor involved in G protein activation (2008)
  • Author(s): Yamashita, T., Terakita, A., Kai, T., Shichida, Y.
  • Journal Title: J. Neurochem. 106 Pages: 850-859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First cytoplasmic loop of glucagon-like peptide-1 receptor can function at the third cytoplasmic loop position of rhodopsin (2008)
  • Author(s): Yamashita, T., Tose, K., Shichida, Y.
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. 84 Pages: 931-936
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin (2008)
  • Author(s): Terakita, A., Tsukamoto, H., Koyanagi, M., Sugahara, M., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • Journal Title: J. Neurochem. 105 Pages: 883-890
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Journal Title: 生物物理 6 Pages: 338-339
  • NAID: 110007005783
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 視覚の光受容蛋白質ロドプシンの機能多様性 (2008)
  • Author(s): 山下高廣, 七田芳則
  • Journal Title: メディカルバイオ 1月号 Pages: 74-81
• [Journal Article] Conformational change of the transmembrane helices II and IV of metabotronic alutamate recentor invnlvpd in G (2008)
  • Author(s): Yamashita T, Terakita A, Kai T, Shichida Y
  • Journal Title: J. Neurochem 106 Pages: 850-859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Journal Title: 生物物理 48 Pages: 338-339
  • NAID: 110007005783
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin. (2008)
  • Author(s): A. Terakita
  • Journal Title: Journal of Neurochemistry (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First cytoplasmic loop of glucagon-like peptide-1 receptor can function at the third cytoplasmic loop position of rhodopsin. (2008)
  • Author(s): T. Yamashita
  • Journal Title: Photochemistry and Photobiology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 視覚の光受容タンパク質ロドプシン類の機能多様性 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Journal Title: メディカルバイオ 5 Pages: 74-81
  • NAID: 40015779102
• [Presentation] 長波長感受性視物質における塩化物イオン依存的波長シフトメカニズム (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Organizer: 特定領域「細胞感覚」若手の会
  • Place of Presentation: 蒲郡
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の膜貫通領域における構造変化解析 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 脊椎動物の紫外光感受性視物質における高効率な光異性化の機構 (2008)
  • Author(s): 筒井圭, 今井啓雄, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 活性状態の生成におけるロドプシンとレチナールの共有結合の役割 (2008)
  • Author(s): 松山武オジョス, 今井啓雄, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の膜貫通領域における構造変化解析 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の活性に寄与する膜貫通領域における二量体インターフェース領域の探索 (2008)
  • Author(s): 柳川正隆, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] ppRにウシロドプシンの第3ループを組み込んだキメラタンパク質の研究 (2008)
  • Author(s): 中妻亜弥, 川鍋陽, 古谷祐詞, 山下高廣, 七田芳則, 神取秀樹
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] 活性中間体のpH依存的平衡に着目したロドプシンの活性化機構の解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤恵太, 森住威文, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] 錐体視物質のトランスデューシン活性化効率の解析 (2008)
  • Author(s): 関一郎太, 今元泰, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] パリエトプシンの光反応 (2008)
  • Author(s): 酒井佳寿美, 今元泰, 山下高廣, 塚本寿夫, 寺北明久, Su C. Y., Yau K. W., 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] Gタンパク質αサブユニットC末端部位におけるロドプシン中間体との結合および活性化制御部位の分離 (2008)
  • Author(s): 木股直規, 山下高廣, 森住威文, 寺北明久, 今元泰, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] オールトランスレチナールを発色団にもつオプシン、ペロプシンとレチノクロムの光反応の比較 (2008)
  • Author(s): 藤田彩理, 山下高廣, 今元泰, 小柳光正, 寺北明久, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] ロドプシンと代謝型グルタミン酸受容体の機能発現メカニズムの比較解析 (2008)
  • Author(s): 山下高廣, 柳川正隆, 七田芳則
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 紫外光感受性視物質における高い光感受性の分子メカニズム (2008)
  • Author(s): 筒井圭, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 長波長感受性錐体視物質における塩化物イオン依存的波長シフトに関わる残基の同定 (2008)
  • Author(s): 中村修平, 山下高廣, 筒井圭, 森住威文, 七田芳則
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] The role of the covalent bond between rhodopsin and its retinal-ligand (2008)
  • Author(s): Matsuyama, T., Imai, H., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • Organizer: 13th International Conference on Retinal Proteins
  • Place of Presentation: Barcelona
  • Year and Date: 2008-06-16
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化解析 (2008)
  • Author(s): 山下高廣
  • Organizer: 特定領域研究「G蛋白質シグナル」&「膜輸送複合体」合同ワークショップ
  • Place of Presentation: 箱根
  • Year and Date: 2008-01-26
• [Presentation] ロドプシン細胞内第3ループと機能的に相同な、ファミリー2Gタンパク質共役型受容体の細胞内ループの探索 (2007)
  • Author(s): 戸瀬浩仁, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-23
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体のヘリックスII及びIVを介した分子内構造変化伝達 (2007)
  • Author(s): 山下高廣, 柳川正隆, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] メタロドプシンIとIIにおけるpH依存性平衡状態の直接観測 (2007)
  • Author(s): 佐藤恵太, 森住威文, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] メタロドプシンIb中間体におけるGタンパク質αサブユニットC末端との選択的相互作用の解析 (2007)
  • Author(s): 木股直規, 森住威文, 山下高廣, 寺北明久, 今元泰, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の活性を制御する膜貫通領域における残基間相互作用の探索 (2007)
  • Author(s): 柳川正隆, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] ロドプシンの細胞外第二ループの構造・機能解析のための変異体作製 (2007)
  • Author(s): 酒井佳寿美, 今元泰, 山下高廣, 七田芳則
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体のヘリックスII及びIVを介した分子内構造変化伝達 (2007)
  • Author(s): 山下高廣
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-22
• [Presentation] 塩素イオン結合サイトを持つマウスの緑色錐体視物質の構築 (2007)
  • Author(s): 中村修平, 山下高廣, 森住威文, 七田芳則
  • Organizer: 日本動物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 弘前
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Book] 脊椎動物の視細胞が光を受ける仕組み(シリーズ「動物の多様な生き方」) (2009)
  • Author(s): 山下高廣, 七田芳則
  • Publisher: 共立出版(印刷中)
• [Book] 見える光,見えない光 : 動物と光のかかわり(動物の多様な生き方1)脊椎動物の視細胞が光を受ける仕組み (2009)
  • Author(s): 山下高廣、七田芳則
  • Total Pages: 250
  • Publisher: 共立出版
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/