2013 Fiscal Year Annual Research Report
光受容タンパク質パラピノプシンを基盤とする松果体の色検出応答の生理学的解析
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10J07650
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
山下 絵美 (川野 絵美) 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | ロドプシン / 松果体 / 光受容 / 波長識別 / パラピノプシン |
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| Research Abstract |
松果体には、UV光と可視光の比率を検出する「色検出応答」が存在する。これまでに、パラピノプシンが、松果体の色検出応答におけるUV受容の分子基盤であることを同定した。今年度は、「松果体のUV光受容型パラピノプシン発現細胞は、神経節細胞を介して、間脳の手綱核と呼ばれる神経領域に投射する」という松果体の色検出の神経ネットワークに関する昨年度の報告について、さらなる詳細な組織化学的解析を実施した。具体的には、既に作製に成功している、UV型パラピノプシン発現細胞にGFP(蛍光物質、細胞の神経末端まで標識)を発現させた遺伝子導入(Tg)ゼプラフィッシュを用いて、詳細な組織学的解析を行った。そこで、松果体の相同器官である副松果体におけるUV型パラピノプシン発現細胞は、ほとんどの神経終末を、松果体からの神経投射領域と類似した手綱核の部位に直接投射することを見いだした。一方で、これまでの研究結果から、松果体の色検出においては、UV光と可視光の情報は神経節細胞で統合され、それらの比率として検出されることが明らかとなっている。つまり、パラピノプシンを出発点とする2種類の異なる光情報が手綱核へ送られる可能性が考えられた。今回の結果を受けて、神経トレーサー法による検証実験を行った。具体的には、UV型パラピノプシン発現細胞からの神経投射を受ける手綱核の特定の領域に対して、ニューロビオチンやデキストランなどの神経トレーサー物質を取り込ませ、手綱核を中心とした神経回路の可視化を試みた。その結果、松果体の神経節細胞の一部が標識され、松果体神経節細胞から手綱核への神経投射が明らかになった。すなわち、松果体由来の色情報は、神経節細胞を介して、手綱核へ神経伝達されるというさらなる組織学的知見が得られたものと考えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今回得られた結果は、パラピノプシンが松果体の色検出以外の機能にも関わる可能性を示しており、松果体の色情報の生理学的役割のみならず、パラピノプシンが担う機能を理解する上での新たな重要な知見となると考えられ、研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
松果体の色検出応答が関わる生理機能を明らかにするために、パラピノプシン発現細胞の機能阻害個体を作製し、行動実験による解析の計画を進めている。さらに、松果体神経性光応答がもたらす生理機能の全容を明らかにするために、明暗検出に関わると考えられるエクソロドプシン発現細胞にWGAを発現するTgゼブラフィッシュの作製を進めている。
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