光受容体ロドプシンを用いたG蛋白質共役型受容体の多量体形成の機能的意義

• 研究課題/領域番号: 19770130
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山下 高廣 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50378535)
• 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: 3,820千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2007年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 光生物 / 細胞内情報伝達 / ロドプシン / G蛋白質共役型受容体 / 多量体化 / 蛋白質構造変化

研究概要

近年、多くのGタンパク質共役型受容体において多量体を形成することが報告されているが、その機能的意義について明らかになっている例は少ない。そこで、二量体形成がGタンパク質活性化制御を行っているのか検討するため、ロドプシンと代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)を用いて2分子間の構造変化伝搬とそこに関わる構造変化について解析した。その結果、ロドプシンでは構造変化伝搬は見られなかったが、mGluRでは観測できた。さらに、mGluRの1分子内構造変化、2分子間構造変化伝搬に関わる可能性のある残基を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] G Protein subtype specificity of rhodopsin intermediates metarhodopsin Ib and metarhodopsin II (2009)
  • 著者名/発表者名: Morizumi, T., Kimata, N., Terakita, A., Imamoto, Y., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. 85 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] G Protein subtype specificity of rhodopsin intermediates metarhodopsin Ib and metarhodopsin II (2009)
  • 著者名/発表者名: Morizumi, T, Kimata, N, Terakita, A, Imamoto, Y, Yamashita, T
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology 85 ページ: 57-62
  • 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 activation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T., Terakita, A., Kai, T., Shichida, Y.
  • 雑誌名: J. Neurochem. 106 ページ: 850-859
  • 査読あり
• [雑誌論文] First cytoplasmic loop of glucagon-like peptide-1 receptor can function at the third cytoplasmic loop position of rhodopsin (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T., Tose, K., Shichida, Y.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. 84 ページ: 931-936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin (2008)
  • 著者名/発表者名: Terakita, A., Tsukamoto, H., Koyanagi, M., Sugahara, M., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • 雑誌名: J. Neurochem. 105 ページ: 883-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 雑誌名: 生物物理 6 ページ: 338-339
  • NAID: 110007005783
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚の光受容蛋白質ロドプシンの機能多様性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣, 七田芳則
  • 雑誌名: メディカルバイオ 1月号 ページ: 74-81
• [雑誌論文] Conformational change of the transmembrane helices II and IV of metabotronic alutamate recentor invnlvpd in G (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T, Terakita A, Kai T, Shichida Y
  • 雑誌名: J. Neurochem 106 ページ: 850-859
  • 査読あり
• [雑誌論文] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 雑誌名: 生物物理 48 ページ: 338-339
  • NAID: 110007005783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin. (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Terakita
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] First cytoplasmic loop of glucagon-like peptide-1 receptor can function at the third cytoplasmic loop position of rhodopsin. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashita
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚の光受容タンパク質ロドプシン類の機能多様性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 雑誌名: メディカルバイオ 5 ページ: 74-81
  • NAID: 40015779102
• [学会発表] 長波長感受性視物質における塩化物イオン依存的波長シフトメカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 学会等名: 特定領域「細胞感覚」若手の会
  • 発表場所: 蒲郡
  • 年月日: 2008-12-16
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の膜貫通領域における構造変化解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 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: 2008-12-04
• [学会発表] 脊椎動物の紫外光感受性視物質における高効率な光異性化の機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 筒井圭, 今井啓雄, 山下高廣, 七田芳則
  • 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: 2008-12-04
• [学会発表] 活性状態の生成におけるロドプシンとレチナールの共有結合の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松山武オジョス, 今井啓雄, 山下高廣, 七田芳則
  • 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: 2008-12-04
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の膜貫通領域における構造変化解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の活性に寄与する膜貫通領域における二量体インターフェース領域の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柳川正隆, 山下高廣, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] ppRにウシロドプシンの第3ループを組み込んだキメラタンパク質の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中妻亜弥, 川鍋陽, 古谷祐詞, 山下高廣, 七田芳則, 神取秀樹
  • 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
• [学会発表] 活性中間体のpH依存的平衡に着目したロドプシンの活性化機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤恵太, 森住威文, 山下高廣, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] 錐体視物質のトランスデューシン活性化効率の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関一郎太, 今元泰, 山下高廣, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] パリエトプシンの光反応 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井佳寿美, 今元泰, 山下高廣, 塚本寿夫, 寺北明久, Su C. Y., Yau K. W., 七田芳則
  • 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
• [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: 木股直規, 山下高廣, 森住威文, 寺北明久, 今元泰, 七田芳則
  • 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
• [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, 山下高廣, 今元泰, 小柳光正, 寺北明久, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] ロドプシンと代謝型グルタミン酸受容体の機能発現メカニズムの比較解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣, 柳川正隆, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] 紫外光感受性視物質における高い光感受性の分子メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 筒井圭, 山下高廣, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] 長波長感受性錐体視物質における塩化物イオン依存的波長シフトに関わる残基の同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村修平, 山下高廣, 筒井圭, 森住威文, 七田芳則
  • 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
• [学会発表] The role of the covalent bond between rhodopsin and its retinal-ligand (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama, T., Imai, H., Yamashita, T., Shichida, Y.
  • 学会等名: 13th International Conference on Retinal Proteins
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 2008-06-16
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 学会等名: 特定領域研究「G蛋白質シグナル」&「膜輸送複合体」合同ワークショップ
  • 発表場所: 箱根
  • 年月日: 2008-01-26
• [学会発表] ロドプシン細胞内第3ループと機能的に相同な、ファミリー2Gタンパク質共役型受容体の細胞内ループの探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 戸瀬浩仁, 山下高廣, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-23
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体のヘリックスII及びIVを介した分子内構造変化伝達 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣, 柳川正隆, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] メタロドプシンIとIIにおけるpH依存性平衡状態の直接観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤恵太, 森住威文, 山下高廣, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [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, 森住威文, 山下高廣, 寺北明久, 今元泰, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の活性を制御する膜貫通領域における残基間相互作用の探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柳川正隆, 山下高廣, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] ロドプシンの細胞外第二ループの構造・機能解析のための変異体作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井佳寿美, 今元泰, 山下高廣, 七田芳則
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体のヘリックスII及びIVを介した分子内構造変化伝達 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] 塩素イオン結合サイトを持つマウスの緑色錐体視物質の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村修平, 山下高廣, 森住威文, 七田芳則
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 2007-09-20
• [図書] 脊椎動物の視細胞が光を受ける仕組み(シリーズ「動物の多様な生き方」) (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣, 七田芳則
  • 出版者: 共立出版(印刷中)
• [図書] 見える光,見えない光 : 動物と光のかかわり(動物の多様な生き方1)脊椎動物の視細胞が光を受ける仕組み (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣、七田芳則
  • 総ページ数: 250
  • 出版者: 共立出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/