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錐体視細胞における低い光シグナル増幅をもたらす分子メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16770114
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

橘木 修志  大阪大学, 生命機能研究科, 助教授 (70324746)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード錐体視細胞 / トランスデューシン / 視物質キナーゼ / GRK / 光応答 / 視細胞 / 錐体
研究概要

1.桿体・錐体におけるG蛋白質活性化反応の速度の違いに関する解析
視細胞では、光を受容した光受容蛋白質が、三量体G蛋白質トランスデューシン(以下Gtと略記)を活性化することにより酵素カスケードを駆動し、受容器電位を発生させる(光応答)。脊椎動物の網膜に存在する二種類の視細胞(錐体と桿体)のうち、錐体の光に対する感度が桿体と比べて著しく低い原因として、錐体でのGtを活性化する反応の効率が桿体よりも低いことが挙げられる。この効率の低さは、錐体で発現している光受容蛋白質、あるいはGtのいずれかによってもたらされていると思われる。そこで、そのどちらが原因であるかを解析することを目的として、生化学的な解析を行った。一連の解析から、効率の低さをもたらしている原因がGtの側にあることを示唆する結果を得ることが出来た。
また、一連の研究の過程で、活性型GtおよびGtの標的蛋白であるPDEを精製することに成功し、桿体型/錐体型Gtが桿体型/錐体型PDEを活性化する際の効率の違いも検討出来るようになった。今後、錐体において活性化GtがPDEを活性化する効率が低い原因が明らかに出来ると考えている。
2.錐体における活性型Gtの速やかな不活性化に関わる分子メカニズムの解析
活性型になったGtは、結合したGTPをGDPに加水分解して不活性型に戻る。これまでの我々の研究から、Gtの不活性化が、錐体では非常に早くおこることを明らかにした。この現象は、錐体の応答が早く終息することに関係すると考えられる。錐体で、このような素早い不活性化が生じる原因として、錐体のGAP (GTPase activating protein)の発現量が多いことが示唆されている。この仮説を明らかにするために、抗GAP抗体を作製し、Western blotによる定量が出来るようになった。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Highly effective phosphorylation by G protein-coupled receptor kinase 7 of light-activated visual pigment in cones.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Tachibanaki et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 102巻26号

      ページ: 9329-9334

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of visual pigment kinase-related genes in carp retina : Polyphyly in GRK1 subtypes, GRK1A and 1B.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimauchi-Matsukawa et al.
    • 雑誌名

      Molecular Vision 11巻

      ページ: 1220-1228

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 蛋白質・核酸・酵素 50巻15号「物の見え方を決める分子メカニズム」の項2005

    • 著者名/発表者名
      橘木 修志他
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 神経機能発現に関わる蛋白質-視細胞の光情報変換機構-「蛋白質科学-構造・物性・機能」の項2005

    • 著者名/発表者名
      河村 悟他
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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