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GDP結合型G蛋白質と受容体とのイニシャルコンタクトのメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18057011
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

七田 芳則  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60127090)

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
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2007年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードG蛋白質 / ロジプシン / シグナル伝達 / 遺伝子操作 / 分光学的方法 / Gタンパク質 / ロドプシン / 共役特異性 / 分光学的手法 / タンパク質発現 / 中間体 / 変異体解析
研究概要

受容体によるG蛋白質の活性化においては、まず活性化するG蛋白質サブタイプの選別が行われ、その後に効率のよい活性化が行われると考えられる。脊椎動物のロドプシンはGtを含むGiグループのG蛋白質を高効率に活性化するが、その活性化にはG蛋白質αサブユニットC末端領域が関わることが知られている。そこで本研究では、ロドプシンとG蛋白質とのイニシャルコンタクトに対する、G蛋白質αサブユニットC末端領域の関わりを解析した。
これまでに、ヌクレオチド非結合型G蛋白質が結合するロドプシン中間体(MetaII)に先んじて、GDP結合型G蛋白質が結合するMetaIb中間体を見いだしている。前年度にGiαサブユニットC末端11アミノ酸配列をGq、Gs、Goの配列に置換した変異体でロドプシン中間体との相互作用の解析を行った。本年度は、さらにG蛋白質の選択的結合に関わる領域を絞るために、C末端5アミノ酸配列を置換した変異体で解析を行った。その結果、GiグループのGoの配列に置換すると中間体との相互作用が見られたが、GqやGsの配列に置換すると中間体との相互作用は見られなかった。また、G蛋白質αサブユニットC末端領域でよく保存されている2カ所のロイシン残基がMetaIb中間体との結合に果たす役割を検討するため、これらの残基に変異を施したGi変異体を作製し、ロドプシンとの相互作用を測定した。その結果、どちらかのロイシン残基を置換するだけで、MetalIだけでなくMetaIbとの相互作用も大きく減少することを見いだした。これらの結果は、G蛋白質αサブユニットC末端5アミノ酸の配列や、2つのロイシン残基が関わるこの領域の構造形成が、受容体とG蛋白質とのイニシャルコンタクトの段階で深く関わることを示している。

報告書

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

    (15件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Photoisomerization efficiency in UV-absorbing visual pigments: protein-directed isomerization of an unprotonated retinal Schiff base.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 6437-6445

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological properties of rod photoreceptor cells in green-sensitive cone pigment knock-in mice.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sakurai
    • 雑誌名

      J. Gen. Physiol. 130

      ページ: 21-40

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two isoforms of chicken melanopsins show blue light sensitivity.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Torii
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 581

      ページ: 5327-5331

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of G-protein Activation by Rhodopsin. Photochem Photobiol.2007

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol 83

      ページ: 70-75

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sexual difference of color sense in a lycaenid butterfly, Narathura japonica.2007

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 雑誌名

      Zool.Sci. (In press)

    • NAID

      120001624148

    • 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-2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      Biochemistry. 45(9)

      ページ: 2845-2851

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

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      Science 311(5767)

      ページ: 1617-1621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Recovery of rod-mediated a-wave during light-adaptation in mGluR6-deficient mice.2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida. Y
    • 雑誌名

      Vision Res. 46(10)

      ページ: 1655-1664

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Three Putative Photosensory LOV Domains with Distinct Biochemical Properties from the Filamentous2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol. 82

      ページ: 1627-1633

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Divergent selection on opsins drives incipient speciation in Lake Victoria cichlids.2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      JPLoS Biol 4(12)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular properties of rhodopsin and rod function.2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida Y
    • 雑誌名

      J Biol Chem 282(9)

      ページ: 6677-6684

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ロドプシン類の分子進化2006

    • 著者名/発表者名
      塚本寿夫
    • 雑誌名

      生体の科学 57(5)

      ページ: 500-501

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Assignment of the vibrational modes of the chromophores of iodopsin and bathoiodopsin : low-temperature fourier2006

    • 著者名/発表者名
      Shichida. Y
    • 雑誌名

      Biochemistry. 45(4)

      ページ: 1285-1294

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] メタロドプシンIb中間体におけるGタンパク質αサブユニットC末端との選択的相互作用の解析2007

    • 著者名/発表者名
      木股直規
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 動物の感覚とリズム(分担執筆:視覚の初期過程)2007

    • 著者名/発表者名
      寺北明久、七田芳則
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      培風館
    • 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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