1994 Fiscal Year Annual Research Report

GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

Research Project

Project/Area Number	06273210
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	深田吉孝東京大学, 教養学部, 助教授 (80165258)
Keywords	松果体 / ピノプシン / 光受容体 / Gタンパク質 / 概日リズム / 視床下部 / 分子進化 / ニワトリ
Research Abstract	交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【1】松果体光受容タンパク質の機能解析ニワトリ松果体cDNAライブラリーから新しい光受容タンパク質の遺伝子クローニングに成功した。このタンパク質の機能解析を行うために、単離したcDNAを293EBNA細胞に導入し蛋白質を強制発現させた結果、発現タンパク質は11シス型レチナ-ルと結合し、約470nmの青色の光を最もよく吸収することが明らかになった。そこで、松果体(pineal)のみに発現する光受容蛋白質(opsin)という意味から、この光受容体をピノプシン(pinopsin)と命名した。ピノプシンは松果体の概日リズムを制御していると考えられる。アミノ酸配列をもとに光受容体の分子系統樹を作成したところ、ピノプシンと視物質は同一の祖先遺伝子から進化したと考えられた。さらに、進化の過程で脊椎動物が出現した時点においては、すでにピノプシンの遺伝子が存在していたと推定された。つまり、進化の過程で失っていなければ、下等な魚類を含めて全ての脊椎動物はピノプシンの遺伝子を持っていると考えられた。【2】松果体Gタンパク質の検索ピノプシンが相互作用すると考えられる三量体型Gタンパク質αサブユニットの検索を行った。その結果、PCR法により視細胞のGタンパク質トランスデューシンαサブユニットと類似のタンパク質cDNA断片を松果体から単離することに成功した。現在、全翻訳領域を含むcDNAの単離を試みている。【3】未知の光受容体の検索松果体とは別に、鳥類の脳深部(視床下部)には、季節性繁殖や概日リズムの光同調を制御する脳内光受容体が存在すると考えられている。この光受容体はピノプシンのホモログである可能性があるので、その遺伝子クローニングを目的として、現在、ハト外側中隔部のcDNAライブラリーを作製している。

Research Products

(16 results)

All Other

All Publications (16 results)

[Publications] Yoshitaka Fukada: "Effects of carboxyl methylationof photoreceptor G protein γ-subunit in visual transduction." J.Biol.Chem.269. 5163-5170 (1994)
[Publications] Steven W.Lin: "What makes and visual pigments red? A resonance Raman microprobe study of retinal chromophore structure in iodopsin." Biochemistry. 33. 2151-2160 (1994)
[Publications] Hiroko Masuda: "Visual pigments in the pineal complex of the Japanese quail,Japanese grass lizard and bullfrog:Immunocytochemistry and HPLC analysis." Tissue & Cell. 26. 101-113 (1994)
[Publications] Tetsuji Okada: "Circular dichroism of metaiodopsin II and its binding to transducin:A comparative study between meta II intermediates of iodopsin and rhodopsin." Biochemistry. 33. 4940-4946 (1994)
[Publications] Yoshinori Shichida: Biochemistry. 33. 9040-9044 (1994)
[Publications] Satoshi Tamotsu: "Localization of iodopsin and rod-opsin immunoreactivity in the retina and pineal complex of the river lamprey,Lampetra japonica." Cell Tissue Res.278. 1-10 (1994)
[Publications] Toshiyuki Okano: "Pinopsin is a chicken pineal photoreceptive molecule." Nature. 372. 94-97 (1994)
[Publications] Tomoko Yoshikawa: "Immunoreactivities to rhodopsin and rod/cone transducin antisera in the retina,pineal complex and deep brain of the bullfrog,Rana catesbeina." Zool.Sci.11. 675-680 (1994)
[Publications] Takahiko Matsuda: "Characterization of interactious between transducin α/βγ-subunits and lipid membranes." J.Biol.Chem.269. 30363-30358 (1994)
[Publications] Yoshitaka Fukada: "Methods in Enzymology:"Lipid Modifications of Proteins"(Casey,P.J.and Buss,J.E.,eds),担当項名:Prenylation and carboxykmethylation of G protein γ subunit." Academic Press, 15 (1995)
[Publications] 深田吉孝: "日本薬理学雑誌、103巻特集『三量体Gタンパク質研究の現状』、担当項名:三量体Gタンパク質の脂質装飾." 日本薬理学会, 10 (1994)
[Publications] 岡野俊行: "生物科学ニュース、278、脳内光受容体ピノプシンと生物時計." 生物科学ニュース社, 3 (1995)
[Publications] 深田吉孝: "蛋白質・核酸・酵素、Gタンパク質の多様な脂質修飾とその意義." 共立出版(印刷中), (1995)
[Publications] 深田吉孝: "生物薬科科学実験講座 IV-4巻『生体膜の構造と機能〜GTP結合蛋白質と膜酵素活性〜』担当項目:視細胞トランスデューシン." 廣川書店(印刷中), (1995)
[Publications] 深田吉孝: "視覚の分子生物学.図説・分子病態学" 中外医学社(印刷中), (1995)
[Publications] 深田吉孝: "アデニル酸シクラーゼ.タンパク質化学講座第4巻『酵素・リアーゼ』" 廣川書店(印刷中), (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

Principal Investigator

深田 吉孝 東京大学, 教養学部, 助教授 (80165258)

Research Products

[Publications] Yoshitaka Fukada: "Effects of carboxyl methylationof photoreceptor G protein γ-subunit in visual transduction." J.Biol.Chem.269. 5163-5170 (1994)

[Publications] Steven W.Lin: "What makes and visual pigments red? A resonance Raman microprobe study of retinal chromophore structure in iodopsin." Biochemistry. 33. 2151-2160 (1994)

[Publications] Hiroko Masuda: "Visual pigments in the pineal complex of the Japanese quail,Japanese grass lizard and bullfrog:Immunocytochemistry and HPLC analysis." Tissue & Cell. 26. 101-113 (1994)

[Publications] Tetsuji Okada: "Circular dichroism of metaiodopsin II and its binding to transducin:A comparative study between meta II intermediates of iodopsin and rhodopsin." Biochemistry. 33. 4940-4946 (1994)

[Publications] Yoshinori Shichida: Biochemistry. 33. 9040-9044 (1994)

[Publications] Satoshi Tamotsu: "Localization of iodopsin and rod-opsin immunoreactivity in the retina and pineal complex of the river lamprey,Lampetra japonica." Cell Tissue Res.278. 1-10 (1994)

[Publications] Toshiyuki Okano: "Pinopsin is a chicken pineal photoreceptive molecule." Nature. 372. 94-97 (1994)

[Publications] Tomoko Yoshikawa: "Immunoreactivities to rhodopsin and rod/cone transducin antisera in the retina,pineal complex and deep brain of the bullfrog,Rana catesbeina." Zool.Sci.11. 675-680 (1994)

[Publications] Takahiko Matsuda: "Characterization of interactious between transducin α/βγ-subunits and lipid membranes." J.Biol.Chem.269. 30363-30358 (1994)

[Publications] Yoshitaka Fukada: "Methods in Enzymology:"Lipid Modifications of Proteins"(Casey,P.J.and Buss,J.E.,eds),担当項名:Prenylation and carboxykmethylation of G protein γ subunit." Academic Press, 15 (1995)

[Publications] 深田吉孝: "日本薬理学雑誌、103巻 特集『三量体Gタンパク質研究の現状』、担当項名:三量体Gタンパク質の脂質装飾." 日本薬理学会, 10 (1994)

[Publications] 岡野俊行: "生物科学ニュース、278、脳内光受容体ピノプシンと生物時計." 生物科学ニュース社, 3 (1995)

[Publications] 深田吉孝: "蛋白質・核酸・酵素、Gタンパク質の多様な脂質修飾とその意義." 共立出版(印刷中), (1995)

[Publications] 深田吉孝: "生物薬科科学実験講座 IV-4巻『生体膜の構造と機能〜GTP結合蛋白質と膜酵素活性〜』担当項目:視細胞トランスデューシン." 廣川書店(印刷中), (1995)

[Publications] 深田吉孝: "視覚の分子生物学.図説・分子病態学" 中外医学社(印刷中), (1995)

[Publications] 深田吉孝: "アデニル酸シクラーゼ.タンパク質化学講座 第4巻『酵素・リアーゼ』" 廣川書店(印刷中), (1995)

深田吉孝東京大学, 教養学部, 助教授 (80165258)

[Publications] 深田吉孝: "日本薬理学雑誌、103巻特集『三量体Gタンパク質研究の現状』、担当項名:三量体Gタンパク質の脂質装飾." 日本薬理学会, 10 (1994)

[Publications] 深田吉孝: "アデニル酸シクラーゼ.タンパク質化学講座第4巻『酵素・リアーゼ』" 廣川書店(印刷中), (1995)