2014 Fiscal Year Annual Research Report
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23570095
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
中川 将司 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (00212085)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2015-03-31
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| Keywords | 視細胞 / 進化 / 光信号伝達系 / ホヤ / PDE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の眼の光信号伝達系は、円口類からほ乳動物まで共通している。一方、無脊椎動物の眼の光信号伝達系は、脊椎動物型とは異なり、多様化している。脊椎動物型視細胞内光信号伝達系がどのような過程を経て確立されてきたのかを解くために、本研究では、脊椎動物にもっとも近縁な動物である尾索動物ホヤの視細胞光信号伝達系を明らかにすることを目指した。
ホヤ幼生の光受容器は、僅か30個の視細胞からなる。我々は視細胞特異的に蛍光タンパク質を発現するトランスジェニックホヤを用いて細胞解離を行い、蛍光を発する細胞をマイクロピペットで集め、RNAを抽出し、cDNAを合成した。ホヤゲノムデータベースよりPDE関連遺伝子を検索したところ、PDE11, PDE5/6, PDE1C, PDE9A1, PDE4B, PDE9A2, PDE8Bの8つの遺伝子がヒットした。それらの遺伝子に対する種々のプライマーを作製し、得られたcDNAをテンプレートとして、PCRを行った。その結果、PDE5/6が他の遺伝子に比べて、一桁以上多く存在することが分かった。qPCRにおいても同様な結果が得られた。in situ hybridization を行ったところ、PDE5/6が視細胞に特異的に発現していることが分かった。現在機能面での検証を行っているところだが、本研究の結果により、祖先系PDE5/6は視細胞で特異的に発現する遺伝子であったが、遺伝子重複によりPDE5とPDE6に分離し、それぞれが固有の組織で機能するタンパク質になったと考えられる。一方、ホヤ視細胞cDNAを鋳型として、縮重プライマーによるPCRを行ったが、抑制サブユニットであるPDEgを検出することができなかった。ホヤ視細胞では、どのようにしてPDEの活性を制御しているのかが今後の課題である。
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