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Photoreceptome解析による動物の光受容システムの進化及び多様性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18017018
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
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, 講師 (30379276)

研究分担者 久富 修  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60231544)
徳永 史生  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80025452)
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) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
2007年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2006年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード光受容システム / オプシン / 進化 / アンドンクラゲ / ハエトリグモ / 色覚 / 眼外光受容 / 松果体 / 非視覚系色覚 / ゼブラフィッシュ
研究概要

本研究では,原始的な動物など進化的にキーとなる動物の光受容システムの解明およびゲノム解読によって初めて見つかった未知の光受容タンパク質の物性解析を行った。
・眼を持つ最も原始的な動物であるアンドンクラゲ(刺胞動物)の光受容システムについて,視物質からシグナル伝達カスケードまでの完全解明に成功し,視覚進化の新しい概念を提唱した(論文投稿中)。また,脊椎動物の眼と下等動物の眼の構造に関する網羅的比較解析を行う目的で,アシドンクラゲレンズ眼の完全長cDNAライブラリの作製および30,000クローンのESTデータベースの構築を行った。
・脳や肝臓に存在する機能未知視物質類似タンパク質・エンセファロプシンが,光受容タンパク質として機能することを,フグおよびハマダラカのホモログを用いた分光学的・生化学的解析により明らかにした(論文投稿中)。これは,脳や肝臓に未知の光感覚が存在することを示唆する直接証拠である。
・昨年度発見したUV感受性パラピノプシンと可視光感受性パラピノプシンが,魚類松果体において近接する光受容細胞で別々に発現していることを突き止め,松果体の色識別への関与がが強く示唆された。
・脊椎動物,昆虫類とは独立に色覚を進化させたクモ類の視物質を同定し,節足動物における色覚進化のシナリオを明らかにした(Koyanagi, et. Al.,2008)。さらに,無脊椎動物の視物質の発現に世界で初めて成功し,色覚の分子基盤を明らかにした(Terakita, et. Al.,2008;論文投稿中)。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin.2008

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Terakita
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry 105

      ページ: 883-890

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular evolution of arthropod color vision deduced from multiple opsin genes of jumping spiders2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi, Takashi Nagata
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Evolution 66

      ページ: 130-137

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical characterization of a parapinopsin-containing photoreceptor cell involved in the ultraviolet/green discrimination in the pineal organ of the river lamprey,Lethenteron japonicum.2007

    • 著者名/発表者名
      Emi Kawano-Yamashita
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology 210

      ページ: 3821-3829

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parietal-eye phototransduction components and their potential evolutionary implications.2006

    • 著者名/発表者名
      C.-Y.Su
    • 雑誌名

      Science 311

      ページ: 1617-1621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural changes in the Schiff base region of squid rhodopsin upon photoisomerization studied by low-temperature FTIR2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ota
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 2845-2851

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Induced expression of Hematopoietic- and neurologic-expressed sequence 1 in retinal pigment epithelial cells during newt retina regeneration.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Goto
    • 雑誌名

      Exp. Eye Res. 83

      ページ: 972-980

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution and Translocation of Photoreceptor Gbg-phosducin System in Medaka Retina.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamamoto
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 無脊椎動物ロドプシンにおけるレチナールシッフ塩基周辺のアミノ酸相互作用についての変異体解析2007

    • 著者名/発表者名
      永田 崇
    • 学会等名
      第45回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 部位特異的蛍光標識を用いた多様なロドプシンの活性化に伴う構造変化の検出の試み2007

    • 著者名/発表者名
      塚本 寿夫
    • 学会等名
      第45回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 眼外光受容タンパク質パラピノプシンの多様性の解析2007

    • 著者名/発表者名
      小柳 光正
    • 学会等名
      日本動物学会第78回弘前大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光受容タンパク質メラノプシンの多様性と性状との連関の解析2007

    • 著者名/発表者名
      寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第78回弘前大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 二胚葉動物アンドンクラゲの光受容タンパク質の同定と解析2007

    • 著者名/発表者名
      高野 浩輔
    • 学会等名
      日本動物学会第78回弘前大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ロドプシンファミリーの機能未知な主要サブグループ・エンセファロプシンの性状解析2007

    • 著者名/発表者名
      高田 英一郎
    • 学会等名
      日本動物学会第78回弘前大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] オプシンから見た光受容システムの進化2007

    • 著者名/発表者名
      小柳 光正
    • 学会等名
      日本進化学会第9回京都大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-08-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Immunohistochemical characterization of parapinopsin-containing photoreceptor cell involved in the UV/green discrimination in the pineal organ2007

    • 著者名/発表者名
      Emi Kawano-Yamashita
    • 学会等名
      7th International congress of comparative physiology and biochemistry
    • 発表場所
      Salvador, Brazil
    • 年月日
      2007-08-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Gタンパク質活性化能に差異のあるロドプシン類における発色団レチナール周辺領域の構造変化の比較解析2007

    • 著者名/発表者名
      塚本 寿夫
    • 学会等名
      第14回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2007-07-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 松果体の光受容タンパク質パラピノプシンの多様性2007

    • 著者名/発表者名
      寺北 明久
    • 学会等名
      第14回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2007-07-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 二胚葉動物における光受容系の分子基盤の解析2007

    • 著者名/発表者名
      小柳 光正
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第29回大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-07-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 培養細胞系で発現した無脊椎動物視物質とメラノプシンの比較解析2007

    • 著者名/発表者名
      寺北 明久
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第29回大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-07-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモの視物質と色覚メカニズムの関連2007

    • 著者名/発表者名
      永田 崇
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第29回大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-07-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] アンドンクラゲの視覚系の分子基盤の解析2007

    • 著者名/発表者名
      高野 浩輔
    • 学会等名
      日本動物学会近畿支部講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2007-05-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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