概日リズムの光センサー・メラノプシンが関与する表現型多型の予測

• 研究課題/領域番号: 23657175
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用人類学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 小柳 光正 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30379276)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 光生物 / 蛋白質 / 生理学 / 医療・福祉 / 遺伝学

研究概要

哺乳類において概日リズムの光受容タンパク質として機能するメラノプシンについて、これまで困難とされていた培養細胞を用いた大量発現および分光学的・生化学的解析に成功した。さらに、ヒトに存在する多型変異を導入した変異型メラノプシンを作製し、その機能解析にも成功した。また、メラノプシンと同様、視覚以外の光受容に関与することが示唆されており、特に、哺乳類の脳など一般には光受容器官とは考えられていない組織で発現していることから非常に注目されているエンセファロプシン(Opn3)について、そのホモログの機能解析に成功し、Gi および Go 型 G タンパク質共役型光受容タンパク質として機能することを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Homologs of vertebrate Opn3 potentially serve as a light sensor in nonphotoreceptive tissue (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Koyanagi, Eiichiro Takada, Takashi Nagata, Hisao Tsukamoto, Akihisa Terakita
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 (13) 号: 13 ページ: 4998-5003
  • DOI: 10.1073/pnas.1219416110
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハエトリグモはピンぼけ像を使って奥行きを知覚する (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正,寺北明久
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝(エヌ ・ティー・エス) 2013年1月号 巻: 67(1) ページ: 101-106
• [雑誌論文] ハエトリグモはピンぼけ像を使って奥行きを知覚する (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝 巻: 67 ページ: 101-106
• [雑誌論文] Expression of UV-sensitive parapinopsin in the iguana parietal eyes and its implication in UV-sensitivity in vertebrate pineal-related organs. (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Wada
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(6) 号: 6 ページ: e39003-e39003
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0039003
  • 査読あり
• [雑誌論文] ピンぼけ像を利用したハエトリグモの奥行きの知覚 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田崇,小柳光正,寺北明久
  • 雑誌名: ライフサイエンス 新着論文レビュー
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/4426#more-4426
• [雑誌論文] Evolution and diversity of opsins (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Terakita, E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi
  • 雑誌名: WIREs Membr Transp Signal 巻: 1 ページ: 104-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth perception from image defocus in a jumping spider (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata, Mitsumasa Koyanagi, Hisao Tsukamoto, Shinjiro Saeki, Kunio Isono, Yoshinori Shichida, Fumio Tokunaga, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa, Akihisa Terakita
  • 雑誌名: Science 巻: 335 号: 6067 ページ: 469-471
  • DOI: 10.1126/science.1211667
  • 査読あり
• [雑誌論文] ピンぼけ像を利用したハエトリグモの奥行きの知覚 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田崇
  • 雑誌名: ライフサイエンス 新着論文レビュー 巻: -
• [学会発表] 有袋類の非視覚系光受容タンパク質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 光受容タンパク質の分子進化と生理機能との連関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本進化学会第14回大会
  • 発表場所: 首都大学東京・南大沢キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2012-08-22
• [学会発表] 下等脊椎動物における松果体関連器官の波長識別システムの多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本進化学会第14回大会
  • 発表場所: 首都大学東京・南大沢キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2012-08-22
• [学会発表] 光受容タンパク質に着目した動物の光受容系の進化と多様性の研究 -ハエトリグモのピンぼけ像に基づく新規奥行き知覚メカニズム- (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 第17回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所講堂(大阪府)
  • 年月日: 2012-08-18
• [学会発表] 松果体の波長識別に関与するパラピノプシンの波長制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群(北海道)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Diversity of non-visual photopigment parapinopsin and evolution of pineal color discrimination (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Koyanagi
  • 学会等名: Annual Conference of Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE2011)
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Diversity and Evolution of Non-visual Photopigment Parapinopsin FASEB Summer Research Conferences The Biology and Chemistry of Vision (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Koyanagi
  • 発表場所: ケアフリーリゾート(アメリカ合衆国、アリゾナ)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Diversity and evolution of opsin-based pigments in non-visual function (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Koyanagi
  • 学会等名: 8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry (ICCPB2011)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] 松果体の波長識別に関与するパラピノプシンの波長制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群（北海道）
• [学会発表] ヤツメウナギにおけるメラノプシンの遺伝子単離とその網膜内分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 孫 蘭芳
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群（北海道）
• [学会発表] 硬骨魚類における多様なメラノプシンの分布の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺北明久
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群（北海道）
• [学会発表] 遺伝子導入ゼブラフィッシュを用いたメラノプシン発現水平細胞の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田清二
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群（北海道）
• [学会発表] ハエトリグモの奥行き知覚メカニズムの行動学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田崇
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 神楽地区公共施設群（北海道）
• [学会発表] Diversity and evolution of opsin-based pigments in non-visual function (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Koyanagi
  • 学会等名: 8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry (ICCPB2011)(招待講演)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県）
• [学会発表] Investigation on wavelength sensitivities and distributions of visual pigments in the four-layered retina in jumping spiders (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata
  • 学会等名: 8th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry (ICCPB2011)(招待講演)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県）
• [学会発表] Diversity and Evolution of Non-visual Photopigment Parapinopsin (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Koyanagi
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences The Biology and Chemistry of Vision
  • 発表場所: ケアフリーリゾート（アメリカ合衆国、アリゾナ）
• [学会発表] Investigation on wavelength sensitivities and distributions of visual pigments in the four-layered retina in jumping spiders (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences The Biology and Chemistry of Vision
  • 発表場所: ケアフリーリゾート（アメリカ合衆国、アリゾナ）
• [学会発表] Diversity of non-visual photopigment parapinopsin and evolution of pineal color discrimination (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Koyanagi
  • 学会等名: Annual Conference of Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE2011)
  • 発表場所: 京都大学（京都府）
• [学会発表] Characterization and localization of visual pigments expressed in the four-layered retina of a jumping spider (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata
  • 学会等名: 5th Asia and Oceania Conference on Photobiology (AOCP)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂（奈良県）
• [学会発表] Characterization and localization of a protostome homolog of an atypical opsin, peropsin, in the retina of a jumping spider
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会第34回大会
  • 発表場所: 湘南国際村センター（神奈川県）
• [学会発表] Identification and characterization of UV-sensitive parapinopsin in the Iguanaparietal eyes
  • 著者名/発表者名: Seiji Wada
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会第34回大会
  • 発表場所: 湘南国際村センター（神奈川県）
• [学会発表] 下等脊椎動物における松果体関連器官の波長識別システムの多様性
  • 著者名/発表者名: 和田清二
  • 学会等名: 第17回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所講堂（大阪府）
• [学会発表] 光受容タンパク質に着目した動物の光受容系の進化と多様性の研究 －ハエトリグモのピンぼけ像に基づく新規奥行き知覚メカニズム－
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 第17回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所講堂（大阪府）
  • 招待講演
• [学会発表] 光受容タンパク質の分子進化と生理機能との連関
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本進化学会第14回大会
  • 発表場所: 首都大学東京・南大沢キャンパス（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 下等脊椎動物における松果体関連器官の波長識別システムの多様性
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本進化学会第14回大会
  • 発表場所: 首都大学東京・南大沢キャンパス（東京都）
• [学会発表] ゼブラフィッシュ網膜におけるメラノプシン発現水平細胞に存在するコネクシンの同定
  • 著者名/発表者名: 澁谷祐子
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] ナメクジウオのメラノプシン発現光受容細胞に存在するアレスチンの同定
  • 著者名/発表者名: 尾花愛梨
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 下等脊椎動物の波長識別能を持つ松果体における光受容タンパク質の同定と解析
  • 著者名/発表者名: 和田清二
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] ハエトリグモの眼外神経組織における視物質様タンパク質の局在
  • 著者名/発表者名: 永田崇
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 松果体UV 光受容タンパク質パラピノプシンと共役するG タンパク質の免疫組織化学的同定
  • 著者名/発表者名: 山下（川野）絵美
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 有袋類の非視覚系光受容タンパク質の解析
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 哺乳動物の概日リズムの調節を担う光受容タンパク質メラノプシンの分子特性
  • 著者名/発表者名: 塚本寿夫
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] クモにおけるピンぼけ像を用いた新規距離知覚メカニズム
  • 著者名/発表者名: 永田崇
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学・東山キャンパス（愛知県）
  • 招待講演
• [学会発表] Spectral characteristic of rhodopsin underlies a novel depth perception mechanism based on image defocus in a spider
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagata
  • 学会等名: 15th International conference on Retinal Proteins
  • 発表場所: アスコナ（スイス）
• [学会発表] クモに学ぶピンぼけ量にもとづく距離測定システム
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: ネイチャー・インダストリー・アワード
  • 発表場所: 大阪科学技術センタービル（大阪府）
• [学会発表] 光受容タンパク質の性質と視覚機能の意外な関係 ～ハエトリグモのピンぼけ像に基づく奥行き知覚～
  • 著者名/発表者名: 小柳光正
  • 学会等名: 第9回北大若手研究者交流会
  • 発表場所: 北海道大学・学術交流会館（北海道）
  • 招待講演
• [備考] 新聞報道等、共同通信、朝日新聞、読売新聞、日本経済新聞、産経新聞 (2012 年 1 月 27 日)、The New York Times(2012 年 1 月 30 日)他
• [備考] 大阪市立大学大学院理学研究科生体高分子機能学 II 研究室
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/
• [備考] 大阪市立大学大学院理学研究科生体高分子機能学II研究室
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/
• [備考]
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/