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Optogenetic application by using diverse rhodopsins of animals

Research Project

Project/Area Number 25650117
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

TERAKITA Akihisa  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords光遺伝学 / Gタンパク質共役型受容体 / ロドプシン / Gタンパク質 / 情報伝達
Outline of Final Research Achievements

Optogenetics is a technology that can control neural activity by light. Optogenetic potentials of three kinds of animal rhodopsins having the photoregeneration ability were investigated in the cultured cells. The results indicated that the rhodopsins having the photoregeneration ability were suitable for optogenetic tools. In addition, we found that mosquito Opn3 bound to 13-cis-retinal, which is ubiquitously present in animal bodies. The experimental data showed that the 13-cis-retinal binding ability and photoregeneration ability contributed to optogenetic application of mosquito Opn3.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 5 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Green-sensitive opsin is the photoreceptor for photic entrainment of an insect circadian clock2015

    • Author(s)
      S. Kodama, Y. Kamae, M. Koyanagi, K. Tatewaki, E. Hassaneen, ASM Saifullah, T. Yoshii, A. Terakita and K. Tomioka
    • Journal Title

      Zool. Let

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 11-11

    • DOI

      10.1186/s40851-015-0011-6

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distribution of Mammalian-Like Melanopsin in Cyclostome Retinas Exhibiting a Different Extent of Visual Functions.2014

    • Author(s)
      Sun L, Kawano-Yamashita E, Nagata T, Tsukamoto H, Furutani Y, Koyanagi M, Terakita A.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 9 Issue: 9 Pages: e108209-e108209

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108209

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intramolecular interactions that induce helical rearrangement upon rhodopsin activation: Light-induced structural changes in metarhodopsin IIa probed by cysteine S-H stretching vibrations2014

    • Author(s)
      Y. Yamazaki, T. Nagata, A. Terakita, H. Kandori, Y. Shichida, Y. Imamoto*
    • Journal Title

      J. Biol. Chem

      Volume: 289 Issue: 20 Pages: 13792-13800

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.527606

    • NAID

      120005741087

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional properties of opsins and their contribution to light-sensing physiology2014

    • Author(s)
      A. Terakita and T. Nagata
    • Journal Title

      Zool. Sci

      Volume: 31 Issue: 10 Pages: 653-659

    • DOI

      10.2108/zs140094

    • NAID

      40020231567

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] ”非視覚”型光受容タンパク質Opn3とそのGPCR研究への応用2014

    • Author(s)
      小柳光正、寺北明久
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 50 Pages: 893-895

    • NAID

      130005246061

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  • [Journal Article] Diversity of animal opsin-based pigments and their optogenetic potential2014

    • Author(s)
      M. Koyanagi, A. Terakita
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta

      Volume: 1837 Issue: 5 Pages: 710-716

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2013.09.003

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  • [Journal Article] Mapping of the local environmental changes in proteins by cysteine scanning2014

    • Author(s)
      Y. Yamazaki, T. Nagata, A. Terakita, H. Kandori, Y. Shichida, Y. Imamoto
    • Journal Title

      BIOPHYSICS

      Volume: 10 Issue: 0 Pages: 1-7

    • DOI

      10.2142/biophysics.10.1

    • NAID

      130003392785

    • ISSN
      1349-2942
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  • [Journal Article] ハエトリグモの奥行き知覚はピンぼけ像を利用する2013

    • Author(s)
      永田崇、蟻川謙太郎、寺北明久
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 53 Pages: 209-210

    • NAID

      10031151795

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  • [Journal Article] クモに学ぶピンぼけ量にもとづく距離測定システム2013

    • Author(s)
      小柳光正、寺北明久
    • Journal Title

      工業材料(日刊工業新聞社)

      Volume: 2013年11月号 Pages: 48-52

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  • [Journal Article] Contribution of a visual pigment absorption spectrum to a visual function: depth perception in a jumping spider2013

    • Author(s)
      Takashi Nagata, Kentaro Arikawa and Akihisa Terakita
    • Journal Title

      BIOPHYSICS

      Volume: 9 Issue: 0 Pages: 85-89

    • DOI

      10.2142/biophysics.9.85

    • NAID

      130003366034

    • ISSN
      1349-2942
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  • [Presentation] Molecular basis of wavelength discrimination in the pineal organs of lower vertebrates2014

    • Author(s)
      A. Terakita
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • Year and Date
      2014-10-08
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  • [Presentation] Identification of a visible light-sensitive pigment involved in the wavelength discrimination in the lamprey pineal organ2014

    • Author(s)
      Seiji Wada, Emi Kawano-Yamashita, Satoshi Tamotsu, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • Year and Date
      2014-10-08
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  • [Presentation] Molecular property and distribution of mammalian-like melanopsins in lamprey and hagfish2014

    • Author(s)
      Lanfang Sun, Emi Kawano-Yamashita, Takashi Nagata, Hisao Tsukamoto, Yuji Furutani, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • Year and Date
      2014-10-08
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of molecular properties of various opsins by bioluminescence monitoring of second-messengers in cultured cells2014

    • Author(s)
      永田 崇, 杉原 智博, 小柳 光正, 寺北 明久
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-25
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  • [Presentation] ゼブラフィッシュ松果体の波長識別に関わる神経投射の組織学的解析2014

    • Author(s)
      小坂 成章,山下(川野) 絵美,和田 清二,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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  • [Presentation] ヒトメラノプシンとマウスメラノプシンの違い2014

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      塚本 寿夫,久保 義弘,David Farrens, 小柳 光正,寺北 明久, 古谷 祐詞
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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  • [Presentation] ナメクジウオにおける新規光受容細胞の特徴2014

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      小柳 光正,尾花 愛梨,窪川 かおる,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 円口類ヤツメウナギの脳深部に発現する非視覚オプシンの組織学的解析2014

    • Author(s)
      山下(川野) 絵美,小柳 光正,和田 清二,保 智己,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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  • [Presentation] ハエトリグモの第一次視覚中枢における主眼視細胞の投射様式2014

    • Author(s)
      永田 崇,木下 充代,蟻川 謙太郎,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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  • [Presentation] ヤツメウナギ松果体の波長識別に関わる光受容細胞の解析2014

    • Author(s)
      和田 清二,山下(川野) 絵美,保 智己,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-11
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  • [Presentation] 円口類ヤツメウナギ松果体の波長識別に関わる光受容細胞の解析2014

    • Author(s)
      和田 清二,山下(川野) 絵美,保 智己,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      第18回日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2014-08-22
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  • [Presentation] 円口類ヤツメウナギの脳深部に発現する非視覚オプシンの解析2014

    • Author(s)
      山下(川野) 絵美,小柳 光正,和田 清二,保 智己,寺北 明久
    • Organizer
      第18回日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2014-08-22
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  • [Presentation] 哺乳類メラノプシンが示す多様な分子特性2014

    • Author(s)
      塚本 寿夫,久保 義弘,David Farrens,小柳 光正,寺北 明久,古谷 祐詞
    • Organizer
      第18回日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2014-08-22
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  • [Presentation] 培養細胞発現系を用いた二次メッセンジャーの濃度変化に基づくロドプシン類の分子特性の解析方法の検討2014

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      杉原 智博,永田 崇,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      第18回日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2014-08-22
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  • [Presentation] 二種類の円口類における哺乳類型メラノプシンの網膜内分布の比較2014

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      孫 蘭芳,山下(川野) 絵美,永田 崇,塚本 寿夫,古谷 祐詞,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      第18回日本光生物学協会年会
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      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2014-08-22
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  • [Presentation] Investigation of the molecular basis of the wavelength discrimination in the lamprey pineal organs

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      Seiji Wada, Emi Kawano-Yamashita2), Satoshi Tamotsu1), Mitsumasa Koyanagi2), Akihisa Terakita
    • Organizer
      日本比較生理生化学会 第35回大会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路
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  • [Presentation] A homologue of vertebrate Opn3 potentially serves as a light-sensor in non-photosensitive tissue with 13-cis retinal

    • Author(s)
      Akihisa Terakita
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      International Symposium Optogenetics 2013
    • Place of Presentation
      慶応大学・三田キャンパス
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    • Invited
  • [Presentation] 硬骨魚類松果体の波長識別に関わる光受容タンパク質の探索

    • Author(s)
      和田 清二,山下(川野) 絵美,保 智己,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] 円口類ヤツメウナギ網膜におけるメラノプシン発現細胞についての組織化学的解析

    • Author(s)
      孫 蘭芳,小柳 光正,山下(川野) 絵美,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
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      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] ゼブラフィッシュ松果体の波長識別に関わる光受容細胞の神経投射の解析

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      小坂 成章,山下(川野) 絵美,和田 清二,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
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      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] 哺乳類メラノプシンが示す特徴的な分子特性

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      塚本 寿夫,David Farrens,久保 義弘,小柳 光正,寺北 明久,古谷 祐詞
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
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      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] 培養細胞を用いた非視覚型光受容タンパク質 Opn3 発現細胞の光反応性の解析

    • Author(s)
      小柳 光正,杉原 智博,永田 崇,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] 円口類ヤツメウナギの眼外光受容に関わるオプシンの解析

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      山下(川野) 絵美,小柳 光正,和田 清二,保 智己,寺北 明久
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      日本動物学会第84回大会
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      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] ハエトリグモの 4 層構造網膜に存在する視細胞の投射パターンの解析

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      永田 崇,木下 充代,蟻川 謙太郎,小柳 光正,寺北 明久
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] フタホシコオロギ複眼オプシンによる概日時計の光同調

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      駒田 さやか,小柳 光正,寺北 明久,富岡 憲治
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
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      岡山大学・津島キャンパス
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  • [Presentation] 双安定性のロドプシン類の分子特性とそれらの光遺伝学への応用の可能性

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      杉原 智博, 小柳 光正, 寺北 明久
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      第51回日本生物物理学会年会
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      国立京都国際会館
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  • [Presentation] Homologues of vertebrate OPN3 as a potential light-sensor in non-photoreceptive tissue

    • Author(s)
      Akihisa Terakita
    • Organizer
      The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology
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      オーストラリア・シドニー, Novotel Sydney Central
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  • [Presentation] UV-sensitive parapinopsin in the Iguana parietal eyes

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      Seiji Wada, Emi Kawano-Yamashita, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • Organizer
      The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology
    • Place of Presentation
      オーストラリア・シドニー, Novotel Sydney Central
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      寺北明久
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      岡崎コンファレンスセンター
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  • [Presentation] 哺乳類メラノプシンが持つ分子特性

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      塚本 寿夫、David Farrens、久保 義弘、小柳 光正、寺北 明久、古谷 祐詞
    • Organizer
      分子研研究会
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      岡崎コンファレンスセンター
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      塚本 寿夫、David Farrens、久保 義弘、小柳 光正、寺北 明久、古谷 祐詞
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      平成25年度 生物物理学会中部支部 講演会
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      岡崎コンファレンスセンター
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      寺北明久
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      「温度感受システムの進化生理学」公開セミナー
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      総合研究大学院大学(葉山)
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      E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi, S. Wada and A. Terakita
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      21
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      Springer
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      寺北明久
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      5
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      (株)技術情報協会
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      寺北明久
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      13
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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URL: 

Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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