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視細胞の形態が規定する桿体と錐体の特徴的な光生理応答とその分子基盤

Research Project

Project/Area Number 09J08564
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

白木 知也  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords視覚 / 桿体 / 錐体 / GRK / ゼブラフィッシュ / 網膜 / 松果体 / 光受容 / 視細胞
Research Abstract

脊椎動物は、桿体と錐体という二種類の視細胞をもつ。桿体は感度がより高く、錐体は光応答からの回復がより速いという特徴をもつ。桿体と錐体では、光シグナリング蛋白質のサブタイプや外節構造をはじめとした細胞形態が異なることが知られている。私は昨年度の研究において、錐体型G-protein coupled receptor kinase (GRK)を桿体に異所発現するトランスジェニック系統(GRK7-Tg)の桿体光感度が、野生型と比較して約1/8まで低下することを見出した。本年度は筆頭著者の一人として、この成果を原著論文として投稿・改訂し、最終的にJournal of Physiology (London)誌に受理された。
また、桿体と錐体の光応答特性の分子メカニズムに新たな観点から迫るべく、細胞形態の違いに着目した研究を進めている。本年度は光受容細胞の細胞形態の形成に関わる分子を同定するため、桿体、錐体および松果体細胞の三種の光受容細胞における遺伝子発現プロファイルを比較解析した。まず、桿体・錐体・松果体細胞それぞれ特異的に蛍光蛋白質を発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを出発材料にし、昨年度に検討した実験条件によりFACS (Fluorescence Activated Cell Sorting)を用いて桿体・錐体・松果体細胞を分取した。分取した細胞から抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、桿体特異的に発現する遺伝子として約120遺伝子を同定した。現在、同定された遺伝子のin vivoにおける機能解析を行っている。また今回の解析では、錐体あるいは松果体光受容細胞特異的に発現する遺伝子も数多く同定されており、今後の光受容細胞の研究に重要な手がかりを与える成果といえる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Ectopic expression of cone-specific G-protein-coupled receptor kinase GRK 7 in zebrafish rods leads to lower photosensitivity and altered responses2011

    • Author(s)
      Fivos Vogalis, Tomoya Shiraki, Daisuke Kojima, et al.
    • Journal Title

      J. Physiol.(London)

      Volume: 589 Pages: 2321-2348

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light-induced body color change in developing zebrafish2010

    • Author(s)
      Tomoya Shiraki, et al.
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol.Sci.

      Volume: 9 Pages: 1498-1504

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      小島大輔
    • Journal Title

      『動物の多様な生き方』第1巻(日本比較生理生化学会編)(共立出版)

      Pages: 209-221

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ桿体視細胞の高い光感度には低活性型の光受容体キナーゼが寄与する2010

    • Author(s)
      白木知也
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-09-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Altered photoresponse of zebrafish rods expressing a cone-specific G-protein-coupled receptor kinase, GRK7.2009

    • Author(s)
      Tomoya Shiraki
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conferences "The Biology and Chemistry of Vision"
    • Place of Presentation
      Colorado, USA
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ桿体の光応答特性を調節するオプシンキナーゼGRK2009

    • Author(s)
      白木知也
    • Organizer
      日本動物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ桿体と錐体の光応答特性におけるGRK1とGRK7の役割の分子生理学的解析2009

    • Author(s)
      白木知也
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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