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新規光受容タンパク質が発現する脳内光受容器官の新規の生理機能に関する解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06336
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
研究機関奈良女子大学

研究代表者

山下 絵美 (川野)  奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (80804583)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードロドプシン / 光受容 / 非視覚 / 脳深部光受容 / オプシン
研究成果の概要

無顎類ヤツメウナギ脳から非視覚オプシンbPPLを単離し、それが発現する新しい脳深部光受容器官を同定した。そこで、培養細胞系を用いた細胞生物学的解析や神経トレーサー実験などの組織学的解析にを行い、bPPLを含む細胞群の特徴を調べた結果、bPPLは紫~青色光感受性の光受容タンパク質であり、bPPLが局在する細胞群は、眼に向けて長い軸索を伸ばす遠心性ニューロン(向網膜系ニューロン)で構成されることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、動物が受容した光の情報は、眼から脳へ一方向的に伝達されるのではなく、脳から眼に向かう経路が存在することを見出した。このことは、「脳内で受容した光情報を眼で利用する」という新しい光受容機能の可能性を示唆している。脳から眼に情報を送る、いわゆる「向網膜系ニューロン」は、ヤツメウナギからヒトを含む哺乳類までの脊椎動物全般が持っており、脊椎動物に共通するメカニズムだと考えられる。動物にとって重要な生理機能の一つである「視覚」の全容を理解するためにも、脳内光受容と向網膜系ニューロンの関係を理解することは重要である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Functional identification of an opsin kinase underlying inactivation of the pineal bistable opsin parapinopsin in zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Baoguo Shen, Seiji Wada, Haruka Nishioka, Takashi Nagata, Emi Kawano-Yamashita, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • 雑誌名

      Zoological letters

      巻: 7(1) 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s40851-021-00171-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The non-visual opsins expressed in deep brain neurons projecting to the retina in lampreys2020

    • 著者名/発表者名
      Emi Kawano-Yamashita, Mitsumasa Koyanagi, Seiji Wada, Tomoka Saito, Tomohiro Sugihara, Satoshi Tamotsu, Akihisa Terakita
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 9669

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66679-2

    • NAID

      120006866803

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020480

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Color opponency with a single kind of bistable opsin in the zebrafish pineal organ2018

    • 著者名/発表者名
      Wada Seiji、Shen Baoguo、Kawano-Yamashita Emi、Nagata Takashi、Hibi Masahiko、Tamotsu Satoshi、Koyanagi Mitsumasa、Terakita Akihisa
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 115 号: 44 ページ: 11310-11315

    • DOI

      10.1073/pnas.1802592115

    • 関連する報告書
      2018 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] Histological investigation of deep brain photoreceptors in the larval and adult lampreys2020

    • 著者名/発表者名
      Emi Kawano-Yamashita, Nanaho Yura, Mitsumasa Koyanagi, Seiji Wada, Akihisa Terakita, Satoshi Tamotsu
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会42回山形大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 無顎類ヤツメウナギの非視覚オプシンが発現する脳内光受容器官2020

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美
    • 学会等名
      日本動物学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 無顎類ヤツメウナギの脳深部に存在する新規光受容器官の非視覚オプシンに着目した組織学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美、由良南々帆、小柳光正、和田清二、寺北明久、保智己
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体における波長検出に関わる光受容タンパク質パラピノプシンの不活性化機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      沈宝国、和田清二、永田崇、山下(川野)絵美、小柳光正、寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤツメウナギ幼生に見られるphoto-kinesisへの松果体の役割2019

    • 著者名/発表者名
      坂井美咲、熊田侑起、山下(川野)絵美、佐藤宏明、保智己
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 無顎類ヤツメウナギの非視覚オプシンに着目した新規脳深部光受容器官の組織学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美
    • 学会等名
      異分野融合による次世代光生物学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幼生期及び成体期のヤツメウナギにおける非視覚オプシンが発現する脳深部光受容器官の組織学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美、保智己、小柳光正、和田清二、寺北明久
    • 学会等名
      第89回日本動物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Histochemical investigation of non-visual opsin-expressing photoreceptor cells in the larval and adult lamprey brains2018

    • 著者名/発表者名
      Kawano-Yamashita Emi、Tamotsu Satoshi、Koyanagi Mitsumasa、Wada Seiji、Terakita Akihisa
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of a mechanism for color opponency in the zebrafish pineal organ under natural light conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Wada Seiji、Shen Baoguo、Kawano-Yamashita Emi、Nagata Takashi、Hibi Masahiko、Tamotsu Satoshi、Koyanagi Mitsumasa、Terakita Akihisa
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative investigation of light responses of pineal photoreceptor cells containing different types of opsins with transgenic zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Shen Baoguo、Wada Seiji、Kawano-Yamashita Emi、Koyanagi Mitsumasa、Terakita Akihisa
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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