2018 Fiscal Year Annual Research Report
Optogenetic potentials of animal opsin bound to 3,4-dehydroretinal
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16K14778
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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) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | オプシン / 発色団レチナール / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A1/A2レチノイド変換酵素を用いて、発色団レチナールをA2型に変換し、オプシンの吸収領域をより長波長シフトさせ、光遺伝学的に有用なオプシンツールを生体内で作り出すことを目標に解析を行った。前年度に引き続き、培養細胞系を用いて、ロドプシン遺伝子とA1/A2レチノイド変換酵素を同時に発現し、生成オプシン色素の吸収スペクトルや波長感受性の解析を行った。まず、レチノイド変換酵素のみを発現させ、A1レチナールがA2レチナールに変換される速度、量などを検討した。その結果、オプシンの発現速度とほぼ同じような発現プロフィールを示し、想定よりわずかな量のA1レチノイドしかA2型に変換されないことがわかった。オプシンの発現プロフィールとの比較から、同時に発現させるために、ロドプシン遺伝子とA1/A2レチノイド変換酵素を1つのプロモーターによりポリシストロニックに発現させることは、オプシンがA2レチナールを結合する割合をむしろ低くすることがわかった。さらに、A1/A2レチノイド変換酵素をオプシンよりも相対的に多量に発現する必要性も示唆された。すなわち、A1/A2レチノイド変換酵素を光遺伝学に用いるためには、A1/A2レチノイド変換酵素を先に、より強いプロモーターで発現させ、少なくとも細胞内あるいは組織内のA2レチノイドの比率を高めておく必要があることが示唆された。具体的には、熱ショックプロモーターと組み合わせることにより、光遺伝学的に利用できる可能性が考えられた。
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