• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脊椎動物視細胞の外節における脂質環境と構造が光応答に及ぼす影響の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06763
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
研究機関大阪大学

研究代表者

橘木 修志  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70324746)

研究分担者 妹尾 圭司  浜松医科大学, 医学部, 准教授 (50283908)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード視細胞 / 錐体 / 桿体 / 光応答 / 脂質環境 / 光情報伝達 / 外節 / 脂質分布 / 応答形成 / 細胞応答 / 脂質組成 / 構造 / 細胞構造
研究開始時の研究の概要

脊椎動物の網膜には、錐体と桿体の二種類の視細胞が存在する。どちらの細胞も、光刺激を神経情報に変換する働きを担っているが、両者の間で、光に対する感度や応答の持続時間は大きく異なる。異なった様式で応答する細胞を併用することにより、我々は様々な光環境でものを見ることが出来る。近年、錐体と桿体の応答の仕方が異なる現象の分子基盤に関する知見が得られつつあるが、これらの殆どは発現しているタンパク質の違いに着目したものである。本研究では、錐体と桿体の光受容部(外節)の脂質組成の違いや構造の違いが光応答の違いに及ぼす影響を検討する。これにより、細胞の応答様式の制御機構をより包括的に理解することを目指す。

研究成果の概要

脊椎動物は、明るい所で働く錐体と暗い所で働く桿体の2種類の視細胞をもつ。錐体と桿体の光に対する感度は大きく異なる。本研究では、錐体・桿体の光受容部(外節)の脂質組成や構造・発現タンパク質の違いが細胞応答の形成、特に感度の違いにどのような影響を及ぼすかを解明することを目的とした。その結果、桿体と錐体の脂質組成が異なることに対応して、外節におけるラフト様領域の分布が異なることを示唆する結果をえた。また、錐体外節に特異的に発現していることが見いだされたタンパク質について、変異体ゼブラフィッシュを用いた実験から、細胞応答に影響をおよぼしていることを示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

錐体と桿体で光に対する応答の仕方が異なる原因はなにか、について、従来考えられていた光情報伝達機構で働くタンパク質のサブタイプの違い以外にも原因が存在することを示唆する結果を得られた。我々の視覚は、受容体である視細胞の応答特性によって見え方が規定されるが、その成り立ちについて新しい視点が得られた。今後の詳細な検討により、視細胞機能にかぎらず様々な細胞の応答の理解が深まり、また、その改変を検討するときに有力な手がかりを得られるのでは無いかと期待する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Texas A&M University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Bovine and Carp Fish Visual Pigment Photo-Intermediates at Room Temperature2022

    • 著者名/発表者名
      Dhankhar D, Nagpal A, Tachibanaki S, Li R, Cesario TC, Rentzepis PM.
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol.

      巻: - 号: 6 ページ: 1303-1311

    • DOI

      10.1111/php.13621

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular bases of rod and cone differences.2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamura S, Tachibanaki S.
    • 雑誌名

      Prog Retin Eye Res.

      巻: - ページ: 101040-101040

    • DOI

      10.1016/j.preteyeres.2021.101040

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transducin activates cGMP phosphodiesterase by trapping inhibitory γ subunit freed reversibly from the catalytic subunit in solution2019

    • 著者名/発表者名
      Asano Teizo、Kawamura Satoru、Tachibanaki Shuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43675-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of the Functional role of Neurocalcin-deltaB in Photoreceptor Cone Cells2021

    • 著者名/発表者名
      岸野桃子、上田昌弘、橘木修志
    • 学会等名
      比較生理生化学会第43回オンライン札幌大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The effect of the spatial distribution patterns of lipids on photoresponses of rod photoreceptors2021

    • 著者名/発表者名
      西田菜々穂、妹尾圭司、上田昌弘、橘木修志
    • 学会等名
      比較生理生化学会43回オンライン札幌大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The effect of lipid distribution in the outer segment membranes on photoresponses of bullfrog rod photoreceptor cells.2021

    • 著者名/発表者名
      橘木修志、西田菜々穂、妹尾圭司、上田昌弘
    • 学会等名
      日本動物学会第92回オンライン米子大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 錐体・桿体視細胞の外節における脂質環境の解析2020

    • 著者名/発表者名
      橘木修志、妹尾圭司、松井建樹、上田昌宏
    • 学会等名
      日本生物物理学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 錐体細胞におけるNeurocalcin-deltaBタンパク質の機能的役割2020

    • 著者名/発表者名
      岸野桃子、上田昌宏、橘木修志
    • 学会等名
      日本動物学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ウシガエル桿体におけるホスホジエステラーゼ活性化機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      浅野禎三,河村悟,橘木修志
    • 学会等名
      日本動物学会第90回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視細胞での暗所視・明所視の分子基盤視細胞での暗所視・明所視の分子基盤2019

    • 著者名/発表者名
      橘木修志
    • 学会等名
      異分野融合による次世代光生物学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The effect of lipid environment of outer segment membranes on the activation of photoreceptor-specific G protein, Transducin2019

    • 著者名/発表者名
      門松恭子,岸野桃子,妹尾圭司, 伊藤有基, 河村悟, 橘木修志
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会41回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 生産と技術,72(3), 61-63, (2020)2020

    • 著者名/発表者名
      橘木修志
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      大阪大学生産技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Clinical Neuroscience 2019年12月号 項目「視細胞の光応答メカニズムにおける暗所視と明所視の分子基盤」2019

    • 著者名/発表者名
      橘木修志
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=1987

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 大阪大学研究者総覧 橘木修志

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=1987

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学研究者総覧 橘木修志

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=1987

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi