2018 Fiscal Year Research-status Report
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16KT0074
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
小柳 光正 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30379276)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| Keywords | 光遺伝学 / GPCR / 生理学 / 光生物学 / ロドプシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な刺激の受容体として細胞間相互作用の重要な役割を担う分子であり、生命機能の解明という基礎研究分野のみならず、創薬のターゲットとしても非常に注目され続けてきた。しかしながら、未だリガンドや生理機能との関連が不明なオーファンGPCRが多数存在し、GPCRが支える多様な生理機能の全容解明には程遠い。この理由の一つは、従来のGPCR研究がリガンド同定を中心に進められ、したがってリガンドが同定されなければ解析が進まないという点にある。
そこで本研究では、私たちが見出した多様なロドプシン（光感受性GPCR）を光スイッチとして用いることで、GPCRのリガンドを決めることなく光刺激を使ってGPCRが関与する生理機能を解析するという新しいアプローチを試みる。具体的には、光透過性の高いゼブラフィッシュを実験動物として主に用い、①光感受性GPCRツールの開発と評価、②遺伝子導入コンストラクトの作製と遺伝子改変動物の作製、③遺伝子改変動物の表現型解析、という流れで研究を進めており、平成30年度は以下の研究成果を得た。
・昨年度に取得したオーファンGPCRのプロモーター配列を用いて、光スイッチの標的細胞特異的発現に成功した。
・一種類の光スイッチを用いて、GPCRシグナル伝達の波長依存的な光操作（色操作）に、培養細胞および個体レベルで成功した。
・複数の光スイッチについて、Cre/loxPシステムを用いた遺伝子導入マウスを作製した。
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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
本研究の基盤となる光スイッチの開発については十分な成果を得ており、また、光スイッチを導入した遺伝子改変動物も随時作出できており、研究はおおむね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画通りに、開発した光スイッチの遺伝子導入を継続するとともに、作出した遺伝子改変動物の表現型解析を進める。表現型がわかっているGPCRを標的とした解析によって本アプローチの有用性を示しつつ、オーファンGPCRを標的にした解析によって、オーファンGPCRが関わる表現型を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
（理由）
研究の過程で新しい光スイッチ候補遺伝子を見出したため、導入遺伝子の再検討を行った。そのため遺伝子改変動物の作製費用について次年度繰越額が生じた。
（使用計画）
遺伝子改変動物作製費用として次年度使用額を使用する。
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