2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25251036
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
七田 芳則 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60127090)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光受容体 / オプシン / 機能多様性 / 分子メカニズム / モデル動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．脊椎動物のOpn5の１グループを形成するOpn5L1について、その生理機能を明らかにするために生体内で共発現する遺伝子を探索した。その結果、脳内で生殖行動を制御するいくつかの遺伝子との共発現を確認した。
２．脊椎動物のOpn5の１グループを形成するOpn5nについて、ノックアウトメダカを作製し解析を行った。その結果、網膜の明・暗順応に伴う形態変化に影響がでることがわかった。
３．脊椎動物以外の新口動物（ウニ、ナメクジウオ）のゲノムにもOpn5遺伝子を見いだすことができ、これらは紫外光感受性である。バフンウニを用いて生体内での発現部位を解析したところ、成体の感覚器官と言われる管足の一部にmRNAの発現が確認できた。また、初期発生のある段階においても限局して発現が確認できた。このことから、バフンウニは幅広い発生段階で紫外光を利用している可能性が示唆された。
４．新口動物のOpn5の分子特性を比較解析したところ、祖先型のOpn5は紫外光感受性であり、脊椎動物の４つのグループに分岐する過程で、吸収波長特性やレチナール結合特性の異なるグループが多様化したと考えられた。そして、この分子特性の多様化に関わると考えられる重要なアミノ酸残基の同定も行った。
５．Opn5は新口動物に広く見られるが、尾索動物（ホヤ）では失っている。その代わりホヤは脊椎動物にしか見られないオプシングループのものを持っており、幼生の視覚に関わると考えられている。このオプシンを解析したところ、多くのOpn5が対イオンとしてもつGlu181だけでなく脊椎動物のロドプシンが対イオンとしてもつGlu113の両方をもち、共に対イオンとして機能させていることがわかった。また、分子特性も両者の中間的な性質を示すユニークなものであることがわかった。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Diversification of non-visual photopigment parapinopsin in spectral sensitivity for diverse pineal functions.2015
Author(s)
Koyanagi M, Wada S, Kawano-Yamashita E, Hara Y, Kuraku S, Kosaka S, Kawakami K, Tamotsu S, Tsukamoto H, Shichida Y, Terakita A.
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Journal Title
BMC Biol.
Volume: 13:73
Pages: 1-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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