2019 Fiscal Year Annual Research Report
非視覚の光受容におけるオプシンの分子特性と機能の関係
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15H05777
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
寺北 明久 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | オプシン / 松果体 / 非視覚 / 波長識別 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非視覚光受容器としてゼブラフィッシュ稚魚の松果体と副松果体を用いて、非視覚オプシンであるパラピノプシンの分子特性と機能との関係を解析した。
（１）松果体光情報の脳への投射：これまでの研究で、松果体の１つの光受容細胞における、パラピノプシン１種類による色検出応答を発見した。この波長検出応答が脳内のどの部位に投射するのかを、脳全体に対するカルシウムイメージングにより、パラピノプシンの分子特性を引き出す光照射条件を用いて解析した。その結果、一部の神経節細胞を経て脳の特定部位の細胞に投射することを見出し、これらの光応答は、パラピノプシン遺伝子破壊個体では認められないことを確認した。さらに、松果体内には波長識別には関わらず、光の有無に応答する光受容細胞の存在を見出し、それらの光応答は、波長識別情報の投射先とは異なる脳部位へ投射することを明らかにした。
（２）パラピノプシンが関与する行動の解析：稚魚を用いて、ある光強度条件において、光の色（波長領域）依存的な行動を見出した。すなわち、異なる波長の光に対して全く逆の行動が示唆された。また、パラピノプシン遺伝子破壊個体では、これらの行動頻度が、統計学的に有意に低下することを確認した。すなわち、この波長依存的な行動の逆転は、パラピノプシンの光反応に由来することが示唆された。
（３）副松果体の光受容細胞の解析：前年度の研究から、副松果体のパラピノプシン発現細胞の光応答を捉えることは困難であることが分かった。そこで、副松果体のパラピノプシン細胞を光遺伝学的に制御し、パラピノプシン細胞の神経応答が投射先細胞等にどのような影響を与えるのかを解析する目的で、パラピノプシン細胞に微生物型ロドプシンを加算的に発現する変異体を作製した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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