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2012 Fiscal Year Annual Research Report

視物質と視細胞の機能多様化メカニズム

Research Project

Project/Area Number 20227002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

七田 芳則  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60127090)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山下 高廣  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50378535)
今元 泰  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80263200)
Project Period (FY) 2008-05-12 – 2013-03-31
Keywords視覚 / 視物質 / 機能多様性 / 分子メカニズム / マウスモデル
Research Abstract

交付申請書に記載の実験計画に沿って、下記の実験を行った。
1.ナノディスクにロドプシンと錐体視物質を組み込みこれらの分子特性を比較検討した。まず、ナノディスク中と天然の視細胞膜中のウシロドプシンの分子特性を比較し、ナノディスクが天然の視細胞内での環境をミミックしていることを確認した。その後、ナノディスク中での錐体視物質とロドプシンとの分子特性を比較し、錐体視物質のGタンパク質活性化効率がロドプシンに比べて低いことを明らかにし、野生型と錐体視物質をノックインしたマウスモデルの桿体の応答特性の違いの主な原因がGタンパク質活性化効率の違いであることを明らかにした。
2.視細胞の暗ノイズの原因となる桿体視物質(ロドプシン)と錐体視物質の熱異性化の頻度を、生化学的手法を用いてin vitroで測定した。その結果、電気生理学的に測定した桿体視細胞と、錐体視物質をノックインした桿体視細胞の暗ノイズの比を再現できることがわかった。つまり、視細胞の暗ノイズの分子メカニズムを生化学的に解析できることが明らかになった。
3.錐体視物質を桿体にノックインしたマウスモデルに、錐体視物質をさらにトランスジェニックし、桿体中での錐体視物質の量を増加させることに成功した。しかし、視細胞の変性は起こることがわかった。
4.Opn5グループの他の2つのサブグループ(Opn5L1およびOpn5n)の分子特性を解析した。その結果、Opn5L1はall-trans-retinalとのみ結合する化学受容体として機能し、Opn5nはこれまでに検討したOpn5mとOpn5L2とは異なり、可視光受容体であることを発見した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Chloride-dependent spectral tuning mechanism of L-group cone visual pigments.2013

    • Author(s)
      Yamashita, T.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52 Pages: 1192-1197

    • DOI

      10.1021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glutamate acts as a partial inverse agonist to metabotropic glutamate receptor with a single amino Acid mutation in the transmembrane domain.2013

    • Author(s)
      Yanagawa, M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 9593-9601

    • DOI

      10.1074

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative studies on the late bleaching processes of four kinds of cone visual pigments and rod visual pigment.2012

    • Author(s)
      Sato, K.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 51 Pages: 4300-4308

    • DOI

      10.1021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical properties of mammalian melanopsin.2012

    • Author(s)
      Matsuyama, T.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 51 Pages: 5454-5462

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unique haplotype in exon 3 of cone opsin mRNA affects splicing of its precursor, leading to congenital color vision defect.2012

    • Author(s)
      Ueyama, H.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 424 Pages: 152-157

    • DOI

      10.1016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectroscopic analysis of the effect of chloride on the active intermediates of the primate L group cone visual pigment.2012

    • Author(s)
      Morizumi, T.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 51 Pages: 10017-10023

    • DOI

      10.1021

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rod and cone visual pigments: Molecular properties and functional diversity2012

    • Author(s)
      Shichida, Y.
    • Organizer
      15th International Conference on Retinal Proteins.
    • Place of Presentation
      Ascona, Switzerland
    • Year and Date
      20120930-20121005
    • Invited
  • [Presentation] 非哺乳類脊椎動物が持つ光受容タンパク質Opn5L2の解析2012

    • Author(s)
      山下高廣
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] 非哺乳類脊椎動物が持つ光受容タンパク質Opn5L1の分子特性解析2012

    • Author(s)
      佐藤恵太
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] マウスメラノプシンの光応答特性2012

    • Author(s)
      松山オジョス武
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] 新規Opn5類似タンパク質の分子特性解析2012

    • Author(s)
      湯本茜
    • Organizer
      日本動物学会第83回大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120912-21020915

URL: 

Published: 2014-07-24  

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