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膜インターフェイスでのG蛋白質共役受容体によるG蛋白質活性化効率の制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19036029
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

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) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2008年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2007年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードシグナル伝達 / G蛋白質共役型受容体 / ロドプシン / 構造変化 / Gタンパク質
研究概要

G蛋白質活性化効率が高いウシロドプシンと、低いパラピノプシンの構造変化の「大きさ」を以下の実験により定量的に比較した。
(1)ウシロドプシンとパラピノプシンの膜貫通ヘリックス6に存在する250番目に加えて、227、251、244番目のアミノ酸残基に蛍光色素bimmeを導入したウシロドプシンとパラピノプシンを作製し、光受容前後における水溶性消光分子KIによる蛍光の「見かけの消光効率」を測定した。また、蛍光寿命をオレゴン健康科学大学のファレンス教授の研究室で測定し、見かけの消光効率と蛍光寿命から真の消光効率を算出した。その結果、膜貫通ヘリックス6の構造変化は、ウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。さらに、上述の蛍光色素導入変異体に加えて227番目にbkmaneを導入した変異体について、消光剤が存在しない際の、光照射前後での蛍光スペクトルの極大変化を解析した。その結果か照も、構造変化はウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。
(2)ヘリックス6の250番目と251番目の位置に蛍光色素bimmeを導入し、またbimaneの消光分子として働くトリプトファンをヘリックス5の226番目と227番目に導入した。それらを用いて、ウシロドプシン・パラピノプシンのヘリックス6のヘリックス5に対する構造変化の「大きさ」を比較した。その結果、ヘリックス6の相対的な動きもウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (38件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] G protein subtype specificity of rhodopsin intermediates meta rhodopsin Ib and metarhodopsin II2009

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Morizumi
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology 85

      ページ: 57-62

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational change of the transmembrane helices II and IV of metabotropic glutamate receptor involved in G protein activation2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Neurochem 106

      ページ: 883-890

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jellyfish vision starts with cAMP signaling mediated by opsin-Gs cascade2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      Proceedings of National Academy of Science, USA 105

      ページ: 1024-1030

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 概日リズムの光同調に関わる光受容タンパク質メラノプシン2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 雑誌名

      時間生物学 14

      ページ: 21-28

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebratevisual 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] Pigmented and nonpigmented ocelli in the brain vesicle of the ascidian larva.2008

    • 著者名/発表者名
      Takeo Horie
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology 509

      ページ: 88-102

    • 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] Two isoforms of chicken melanopsins show blue light sensitivity.2007

    • 著者名/発表者名
      Masaki Torii
    • 雑誌名

      FEBS Letters 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] 視覚を担うGタンパク質共役型受容体ロドプシン2007

    • 著者名/発表者名
      塚本 寿夫
    • 雑誌名

      ファルマシア 43

      ページ: 432-436

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Comparative study on visual and non-visual pigments in vertebrate retina2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会、第81会日本生化学会大会合同年会(BMB2008)シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 部位特異的蛍光標識を用いたG蛋白質活性化効率が異なるロドプシン類の活性状態の構造比較解析2008

    • 著者名/発表者名
      塚本寿夫
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] パリエトオプシンの光反応2008

    • 著者名/発表者名
      酒井佳寿美
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Gタンパク質αサブユニットC末端部位におけるロドプシン中間体との結合および活性化制御部位の分離2008

    • 著者名/発表者名
      木俣直規
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] オールトランスレチナールを発色団にもつオプシン、ペロプシンとレチノクロムの光反応の比較2008

    • 著者名/発表者名
      藤田彩理
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Comparative study on conformational changes of vertebrate and invertebrate-type rhodopsins using site-directed fluorescence labeling2008

    • 著者名/発表者名
      Hisao Tsukamoto
    • 学会等名
      4th Asia and Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      インド、バラナシ
    • 年月日
      2008-11-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物ロドプシンと近縁なエンセファロプシンの分子特性の生化学的解析2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アンドンクラゲの視細胞で機能する光情報伝達系の解析2008

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の視物質と視覚以外で機能するパラピノプシンの機能発現メカニズムの比較解析2008

    • 著者名/発表者名
      塚本寿夫
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ヤツメウナギの松果体UV光受容細胞でパラピノプシンと共局在するアレスチンの同定2008

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 無脊椎動物と脊椎動物との光受容細胞の情報伝達システムの比較2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会シンポジウム : 光受容システムの普遍性と特殊性
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモに存在する視物質様タンパク質2008

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 爬虫類グリーンイグアナに存在する紫外光受容タンパク質の同定2008

    • 著者名/発表者名
      和田精二
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類に存在する多様なメラノプシンの比較解析2008

    • 著者名/発表者名
      神野有香
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] モンシロチョウ短波長受容型視物質2種の培養細胞系での発現2008

    • 著者名/発表者名
      若桑基博
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大な
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ロドプシン類のシグナル伝達の多様性と生命システムの摂動への応用の可能性2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      理研シンポジウム「細胞・発生研究への数理科学的アプローチ」先端研究から探るアクションプラン
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 2つのメラノプシン遺伝子は青色感受性光受容体をコードする2008

    • 著者名/発表者名
      深田吉孝
    • 学会等名
      比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-07-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモ副眼の視物質の解析2008

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-07-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 機能未知なロドプシン類似タンパク質エンセファロプシンの性状解析2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-07-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 眼外光受容における"色検出"に関わる光受容タンパク質の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      山田財団研究交歓会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-05-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモの後中眼網膜において特異的に発現する視物質2008

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      動物学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-05-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of structural bases of GPCR for regulating G protein activation efficiency with fluorescence spectroscopy.2008

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Terakita
    • 学会等名
      Fukuoka Symposium on Molecular soft Interaction ns at Biomembrane Interface.
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-01-25
    • 関連する報告書
      2007 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
      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] 無脊推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] 円口類と硬骨魚類の松果体における"色"検出機構とオプシンの多様性.2007

    • 著者名/発表者名
      寺北 明久
    • 学会等名
      東京大学海洋研究所共同利用研究集会「魚類の適応と進化の統合生物学:遺伝子から行動まで」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-16
    • 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ブ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] 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] Comparative characterization of bistable pigments in visual and non-visual photoreception2007

    • 著者名/発表者名
      Akihsa Terakita
    • 学会等名
      7th International congress of comparative physiology and biochemistry
    • 発表場所
      Salvador, Brazil
    • 年月日
      2007-08-16
    • 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 comparatve Physiology and biochimistr
    • 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フビノアシンの多様性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] 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] 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] 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
  • [図書] 見える光、見えない光 : 動物と光のかかわり2009

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 総ページ数
      241
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] シリーズ21世紀の動物科学 動物の感覚とりズム2007

    • 著者名/発表者名
      寺北 明久
    • 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: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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