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哺乳類の進化過程で失われた眼外光受容能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K14568
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 動物生理・行動
研究機関大阪市立大学

研究代表者

小柳 光正  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30379276)

連携研究者 寺北 明久  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード進化 / 光感覚 / 有袋類 / 生理学 / ロドプシン
研究成果の概要

私たちは、一般的な哺乳類である真獣類には存在しない光受容タンパク質類似遺伝子が、有袋類のゲノム中に存在することを見出した。有袋類オポッサムからこの光受容タンパク質類似遺伝子をクローニングし、分光学的・生化学的手法を用いて機能解析を行った結果、この遺伝子由来のタンパク質が、確かに光受容タンパク質として機能することを明らかにした。さらに、組織学的解析によって、この光受容タンパク質が、真獣類にも存在する他の光受容タンパク質とは異なる発現プロファイルを示すことを明らかにした。これらの結果は、真獣類にはない光受容能がオポッサムに存在することを強く示唆するものである。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 13件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Absorption Characteristics of Vertebrate Non-Visual Opsin, Opn32016

    • 著者名/発表者名
      T. Sugihara, T. Nagata, B. Mason, M. Koyanagi and A. Terakita
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 号: 8 ページ: e0161215

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0161215

    • NAID

      120006345645

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020440

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vertebrate Bistable Pigment Parapinopsin: Implications for Emergence of Visual Signaling and Neofunctionalization of Non-visual Pigment.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Koyanagi, E. Kawano-Yamashita, S. Wada and A. Terakita
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 5 ページ: 23-23

    • DOI

      10.3389/fevo.2017.00023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diversification of non-visual photopigment parapinopsin in spectral sensitivity for diverse pineal functions2015

    • 著者名/発表者名
      M. Koyanagi, S. Wada, E. Kawano-Yamashita, Y. Hara, S. Kuraku, S. Kosaka, K. Kawakami, S. Tamotsu, H. Tsukamoto, Y. Shichida, A. Terakita
    • 雑誌名

      BMC Biology

      巻: 13 号: 1 ページ: 73-73

    • DOI

      10.1186/s12915-015-0174-9

    • NAID

      120005758203

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of Transducin by Bistable Pigment Parapinopsin in the Pineal Organ of Lower Vertebrates2015

    • 著者名/発表者名
      E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi, S. Wada, H. Tsukamoto, T. Nagata, A. Terakita
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 10 号: 10 ページ: e0141280

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0141280

    • NAID

      120006346629

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020439

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Retinal attachment instability is diversified among mammalian melanopsins2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tsukamoto, Y. Kubo, D.L. Farrens, M. Koyanagi, A. Terakita, Y. Furutani
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 45 ページ: 27176-27187

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.666305

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Light-dependent interaction of bistable opsin-based pigments with arrestin2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nagata, M. Koyanagi, E. Kawano-Yamashita, R. Lucas, A. Terakita
    • 学会等名
      8th OCARINA International Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular and cellular mechanisms of the extraocular "color" discrimination in the lower vertebrates2017

    • 著者名/発表者名
      S. Wada, E. Kawano-Yamashita, S. Tamotsu, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      8th OCARINA International Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular properties of vertebrate non-visual opsin, Opn32017

    • 著者名/発表者名
      T. Sugihara, T. Nagata, B. Mason, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      8th OCARINA International Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of optogenetic potentials of a non-visual opsin, Mosquito Opn32017

    • 著者名/発表者名
      B. Shen, M. Koyanagi, L. Sun, S. Wada, T. Nagata, S. Kamimura, E. Kage-Nakadai, A. Terakita
    • 学会等名
      8th OCARINA International Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optogenetic potentials of bistable animal opsin-based pigments for regulating GPCR signalings2016

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      第54回生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-dependent association and dissociation of arrestin with bistable opsins2016

    • 著者名/発表者名
      永田崇、小柳光正、山下(川野)絵美、Robert Lucas、寺北明久
    • 学会等名
      第54回生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Potential of bistable pigments for optical control of cell signaling2016

    • 著者名/発表者名
      M. Koyanagi
    • 学会等名
      22nd International Congress of Zoology & 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectral sensitivities and spectral tuning of butterfly long-wavelength-sensitive opsins2016

    • 著者名/発表者名
      M. Koyanagi, T. Saito, T. Sugihara, K. Arikawa, A. Terakita
    • 学会等名
      22nd International Congress of Zoology & 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative investigation of molecular basis of pineal wavelength discrimination in lower vertebrates2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wada, E. Kawano-Yamashita, S. Tamotsu, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      22nd International Congress of Zoology & 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of neural connection between pineal organ and some brain regions in zebrafish2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kakiya, S. Wada, E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      22nd International Congress of Zoology & 87th meeting of Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical control of cell signaling using bistable animal opsin-based pigments2016

    • 著者名/発表者名
      M. Koyanagi
    • 学会等名
      17th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Potsdam (Germany)
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular characteristics of vertebrate non-visual opsin, Opn32016

    • 著者名/発表者名
      T. Sugihara, T. Nagata, B. Mason, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      17th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Potsdam (Germany)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The molecular and cellular basis of the wavelength discrimination in the zebrafish pineal organ2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wada, E. Kawano-Yamashita, S. Tamotsu, M. Koyanagi, A. Terakita
    • 学会等名
      17th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Potsdam (Germany)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectral and biochemical characterization of mammalian melanopsins (Opn4s) and invertebrate Opn3 homologs2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tsukamoto, Y. Kubo, D.L. Farrens, M. Koyanagi, A. Terakita, Y. Furutani
    • 学会等名
      17th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Potsdam (Germany)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硬骨魚類松果体の波長依存的な拮抗反応に関わる光受容細胞の解析2016

    • 著者名/発表者名
      和田清二、山下(川野)絵美、保智己、小柳光正、寺北明久
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物が持つ非視覚オプシンOpn3の培養細胞での発現と分子特性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉原智博、永田崇、Benjamin Mason、小柳光正、寺北明久
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナミアゲハ赤感受性オプシンの吸収波長制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      小柳光正、斉藤智香、杉原智博、蟻川謙太郎、寺北明久
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非視覚オプシンであるハマダラカOpn3の光遺伝学的利用の可能性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      沈宝國、小柳光正、孫蘭芳、和田清二、永田崇、上村了美、中田(鹿毛)枝里子、寺北明久
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ網膜におけるメラノプシン発現水平細胞の電気生理学的、組織学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      乾寛、西村充、和田清二、小柳光正、寺北明久
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類における「非視覚」の光受容機能を支えるメラノプシンの分子基盤2016

    • 著者名/発表者名
      塚本寿夫、久保 義弘、David Farrens、小柳光正、寺北明久、古谷 祐詞
    • 学会等名
      第43回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of opsin-based pigments by bioluminescence monitoring of second-messengers in cultured cells2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi, Tomohiro Sugihara, Takashi Nagata, Kentaro Arikawa, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第37回大会 合同大会(CompBiol 2015 広島大会)
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrophysiological investigation of melanopsin-expressing retinal cells in the zebrafish retina2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inui, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第37回大会 合同大会(CompBiol 2015 広島大会)
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular basis of wavelength discrimination in the lamprey pineal organ2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Wada, Emi Kawano-Yamashita, Satoshi Tamotsu, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第37回大会 合同大会(CompBiol 2015 広島大会)
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光受容タンパク質の意外な使い方~ピンぼけ像を使った奥行き知覚~2015

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      第49回光学五学会関西支部連合講演会
    • 発表場所
      大阪市立大学文化交流センター(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非視覚型光受容タンパク質Opn3グループの多様性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      小柳光正、杉原智博、永田崇、寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子導入ゼブラフィ ッシュを用いたメラノプシン発現水平細胞の解析2015

    • 著者名/発表者名
      西村充,小柳光正,寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 円口類松果体の波長依存的な拮抗反応を生み出すメカニズムの解析2015

    • 著者名/発表者名
      和田清二,山下(川野)絵美,保智己,小柳光正,寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ副松果体におけるパラピノプシン発現細胞の組織学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美,和田清二,小柳光正,寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ナメクジウオの内柱における糖タンパク質ホルモンの存在2015

    • 著者名/発表者名
      窪川かおる,小柳光正,小笠原道生,石黒宗,程久美子,寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第86回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimating spectral sensitivities of non-visual opsins based on biochemical responses of opsin-expressing cultured cells2015

    • 著者名/発表者名
      杉原智博、永田崇、小柳光正、寺北明久
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Introduction of animal rhodopsins and their optogenetic potentials2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Activation of Transducin by Bistable Pigment Parapinopsin in the Pineal Organ of Lower Vertebrates2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi, Emi Kawano-Yamashita, Seiji Wada, Takashi Nagata, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      FASEB SUMMER RESEARCH CONFERENCES
    • 発表場所
      Montana (USA)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 光と生命の事典2016

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 総ページ数
      436
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Optogenetics2015

    • 著者名/発表者名
      A. Terakita, T. Nagata, T. Sugihara, M. Koyanagi
    • 総ページ数
      409
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 生体高分子機能学II研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
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    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/index.html

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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