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紫外線感受性光センサーの環境適応メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 19045018
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) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2008年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード紫外線 / ロドプシン / 光感受性 / 環境適応 / 視覚 / レチナール / 光異性化 / 量子収率
研究概要

交付申請書に記載の研究計画にしたがって、マウスの紫外光感受性視物質(マウスUV)において高い光感受性に関与することが明らかとなった113番目のグルタミン酸残基(E113)の可視光感受性視物質(ウシロドプシン)の光異性化における役割を検討するため、以下の実験を行った。
(1) ウシロドプシンの高い光感受性をもたらすアミノ酸残基の特定
ウシロドプシンのE113Q変異体の光感受性が低下したことにより、可視光感受性視物質においてもE113が高い光感受性に関与することが明らかとなった。さらに、E113をそれ以外の19種のアミノ酸に置換した一連の変異体を作製しそれらの光感受性を測定した結果、全ての変異体で低下が見られたため、この位置はグルタミン酸であることがロドプシンの高い光感受性に必要であることが分かった。
(2) グルタミン酸の位置を変えたロドプシンにおける光感受性の比較
E113はロドプシン類においてプロトン化シッフ塩基の対イオンとして機能しているが、このグルタミン酸の位置を近傍で変化させても対イオンとして働く場所がいくつか知られている。そこで負電荷の位置が光感受性に及ぼす影響を検討するために、グルタミン酸残基の位置を変えた変異体を用いて光感受性を測定した。その結果、94番目や117番目などの位置にグルタミン酸残基の位置を変えた場合でも113番目の場合と同程度の光感受性を示すことが分かった。

報告書

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

    (11件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] E113 is required for the efficient photoisomerization of the unprotonated chromophore in a UV-absorbing visual pigment2008

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui K, Imai H, Shichida Y
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 10829-10833

    • 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
      Yamashita T, Terakita A, Kai Shichida Y
    • 雑誌名

      J. Neurochem. 106

      ページ: 850-859

    • 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 invertebrate visual pigments and melanopsin2008

    • 著者名/発表者名
      Terakita A, Tsukamoto H, Koyanagi M. Sugahara M, Yamashita T.
    • 雑誌名

      J. Neurochem 105

      ページ: 883-90

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoisomerization efficiency in UV-absorbing visual pigments: protein-directedisomerization 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 pigmentknock-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
  • [学会発表] E113 is required for the efficient photoisomerization in UV-absorbing visual pigments2008

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui, H. Imai, Y. Shichida
    • 学会等名
      13th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Barcelona (Spain)
    • 年月日
      2008-06-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線感受性視物質における高効率な光異性化の機構2007

    • 著者名/発表者名
      筒井 圭
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 視覚の進化2008

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      オフィスエム
    • 関連する報告書
      2008 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
  • [備考]

    • URL

      http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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