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2013 Fiscal Year Annual Research Report

桿体と錐体の機能と細胞構築を特徴づける分子基盤

Research Project

Project/Area Number 23227002
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

河村 悟  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (80138122)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords桿体視細胞 / 錐体視細胞 / 光感度 / 細胞内情報伝達 / レチノイド / トランスデューシン
Outline of Annual Research Achievements

平成25年度は下記の成果を得た。
1.桿体と錐体での活性型トランスデューシンによるcGMPホスホジエステラーゼの活性化効率は、桿体と錐体とで違いがないこと、また、活性化される総量のcGMPホスホジエステラーゼが桿体の方が多いのは、桿体での方が活性型トランスデューシンの寿命が長いことによることが明らかになった。これまでの研究成果を含め、桿体と錐体とでの信号増幅度の違いは、生化学的には錐体では桿体の1/5であると結論した。
2.我々が見出し、錐体での11-シスレチナール生成反応に寄与すると考えている(アルデヒド・アルコ-ル共役反応;AL-OL coupling reaction)の活性は錐体内節に存在すること、基質であるレチノールに対しては特異性が高く(11-シス型と9-シス型)、もう一方のアルデヒドに対しては特異性が低いこと(長鎖アルデヒドなら可)、逐次反応機構で反応が進行すること、などを明らかにした。
3.上記1の生化学的な結論を電気生理学的に検証した。増幅度は錐体では桿体での1/4であるとの結果が得られ、生化学的な実験結果と矛盾の無い結果が得られた。これによって、錐体では桿体での増幅度の数分の1であることを確定した。
4.精製錐体から外節を単離精製する技術を開発し、桿体外節に含まれる蛋白質との違いを網羅的に検討した。その結果、いくつかの蛋白質が錐体特異的に発現していることを示唆する結果を得ている。
5.桿体と錐体にはそれぞれ特異的なアレスチンが発現し、その発現量は、錐体の方が桿体よりもはるかに多いことが分かった。活性型視物質を不活性化する反応が錐体の方がより強力であることが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね研究計画に記載したスケジュールで研究が進行しており、かつ、成果も得られているので。

Strategy for Future Research Activity

ほぼ予定通り進行していることもあり、当面は当初の予定に従って研究を推進する。

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Quantitative aspects of cGMP phosphodiesterase activation in carp rods and cones2014

    • Author(s)
      Koshitani, Y., Tachibanaki, S. and
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 289 Pages: 2651-2657

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.495325

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Substrate Specificity and Subcellular Localization of the Aldehyde-Alcohol Redox-coupling Reaction in Carp Cones2013

    • Author(s)
      Sato, S. Fukagawa, T., Tachibanaki, S., Yamano, Y., Wada, A., and Kawamura
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Pages: 36589-36597

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.521153

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Different phosphorylation rates among vertebrate cone visual pigments with different spectral sensitivities2013

    • Author(s)
      Tsutsui, K., Tachibanaki, S., Shimauchi-Matsukawa, Y., Shichida, Y., and Kawamura, S.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 440 Pages: 630-634

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.118

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] コイ錐体での視物質再生に関与する11-シスレチナール生成反応、AL-OL反応の解析2013

    • Author(s)
      佐藤慎哉、橘木修志、深川貴志、河村 悟
    • Organizer
      分子研研究会「ロドプシン研究の故きを温ねて新しきを知る」
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)
    • Year and Date
      2013-11-18
    • Invited
  • [Presentation] Functional analysis of zebrafish orthologues of mammalian NDRG1 protein in photoreceptors2013

    • Author(s)
      Shinpei Takita, Yasutaka Wada, Satoru Kawamura
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2013-10-30
  • [Presentation] Quantitative aspects of cGMP phosphodiesterase activation in carp rods and cones2013

    • Author(s)
      Yuki Koshitani, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2013-10-30
  • [Presentation] Highly effective visual pigment dephosphorylation in cones.2013

    • Author(s)
      Hiromi Yamaoka, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2013-10-30
  • [Presentation] Substrate specificity and localization of AL-OL coupling reaction in carp cones.2013

    • Author(s)
      Sinya Sato, Shuji Tachibanaki,Takashi Fukagawa, Satoru Kawamura
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2013-10-29
    • Invited
  • [Presentation] AL-OL反応:錐体視細胞で起こる11-シスレチナール生成反応2013

    • Author(s)
      佐藤慎哉、橘木修志、河村 悟
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • Year and Date
      2013-09-27
  • [Presentation] ES1によるゼブラフィッシュ錐体視細胞のエネルギー産生への寄与2013

    • Author(s)
      増田隆昌、和田恭高、河村 悟
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • Year and Date
      2013-09-27
  • [Presentation] 桿体と錐体におけるアレスチンによる視物質不活性化の違い2013

    • Author(s)
      富塚順子、橘木修志、松川(嶋内)淑恵、河村 悟
    • Organizer
      日本動物学会第84回大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • Year and Date
      2013-09-26
  • [Presentation] コイ桿体と錐体とでのシグナル増幅度合いの違い--生化学的解析と電気生理学的解析の比較--2013

    • Author(s)
      川上直人、河村 悟
    • Organizer
      第17回視覚科学フォーラム
    • Place of Presentation
      立命館大学・草津キャンパス(草津市)
    • Year and Date
      2013-08-05
  • [Presentation] Difference in the photon signal amplification between rods and cones in the carp retina.2013

    • Author(s)
      Yuki Koshitani, Naoto Kawakami, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conferences: The Biology and Chemistry of Vision
    • Place of Presentation
      スチームボートグランドホテル(米国コロラド州スチームボート)
    • Year and Date
      2013-06-10
  • [Presentation] 桿体と錐体におけるアレスチンによる視物質不活性化の比較2013

    • Author(s)
      富塚順子、橘木修志、松川淑恵、河村 悟
    • Organizer
      日本動物学会近畿支部研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学梅田サテライトホール(大阪市)
    • Year and Date
      2013-05-11
  • [Presentation] Substrate Specificity and Localization of AL-OL Coupling Reaction in2013

    • Author(s)
      Satoru Kawamura, Shinya Sato, Shuji Tachibanaki, Takashi Fukagawa
    • Organizer
      ARVO 2013 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      コンベンションセンター(米国、ワシントン州、シアトル)
    • Year and Date
      2013-05-06
    • Invited
  • [Book] Vertebrate Photoreceptors2014

    • Author(s)
      Kawamura, S. and Tachibanaki, S.
    • Total Pages
      349
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

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