2014 Fiscal Year Annual Research Report
暗所視を可能にする光受容タンパク質の分子基盤の解明
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25840120
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
櫻井 啓輔 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20647317)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 視細胞 / オプシン / 桿体 / 錐体 / アカハライモリ / ノックインマウス / ヤツメウナギ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)ロドプシンと錐体視物質の性質の違いが視細胞の光応答特性に果たす役割について検証する為、ニワトリ緑色感受性オプシン（以下、ニワトリ緑）をロドプシン遺伝子座に導入したノックインマウスの電気生理学的解析を行った。野生型とニワトリ緑ホモ体の3週齢マウスにおいて、桿体視細胞の光応答を吸引電極法により測定した。その結果、単色光のフラッシュ光に対する光感度に関して、ニワトリ緑ホモ体は野生型に対して1/2.6倍に低下することが示された。また、視物質一分子の光反応による応答の振幅に関して、野生型に対してニワトリ緑ホモ体は約1/2.5倍小さい値を示した。さらに、光応答の形状に関して、ピークに達するまでの時間は野生型に対し、ニワトリ緑ホモ体の方が有意に短くなった。次に、暗状態で外節を流れる電流のノイズ成分を解析したところ、暗時におけるニワトリ緑の熱安定性は、ロドプシンに比べると460倍不安定であることが分かった。以上の結果は、視物質の高い熱安定性はロドプシンが錐体視物質グループから分岐した後に獲得されたことを示唆する。
2)暗順応させたヤツメウナギ網膜から単離した桿体と錐体視細胞の光応答を調べた。その結果、ヤツメウナギ桿体の光感度は錐体に比べて約30倍高いことが分かった。しかし、視物質一分子の光反応による応答の振幅に関しては、他の脊椎動物に比べ小さく、桿体視細胞に特徴的な単一光子の検出能は、ヤツメウナギには備わっていないことが示唆された。
3)アカハライモリの桿体視細胞に錐体視物質変異体を発現する為の導入ベクターを、イモリ受精卵に注入し、尾芽胚において導入遺伝子の発現を確認した。今後、電気生理学的に測定を行い変異錐体視物質の生理的性質を明らかにする予定である。
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