変異型チャネルロドプシンの分子機能解析

• 研究課題/領域番号: 24791833
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 眼科学
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 村山 奈美枝 岩手大学, 工学部, 学術研究員 (60597516)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 眼生理 / パッチクランプ / 眼生理学

研究概要

クラミドモナス由来チャネルロドプシン-2(ChR2)は、感受波長が青色に限定される。本研究は新たに変異型チャネルロドプシンを作製し、光特性を明らかにすることを目的とし、ボルボックスより見出された赤方型チャネルロドプシン(VChR1)を基本に変異型チャネルロドプシン遺伝子を作製した(mVChR1)。
mVChR1遺伝子を恒常的に発現する細胞株を樹立し（HEK-mVChR1）、光反応性を測定したところ、VChR1に比べ約30倍高い反応が記録された。また、波長感受性では、450nmから600nmの幅広い波長光に応答し、ヒトの可視光を考えた場合、mVChR1は視覚再生に有用な遺伝子であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Restoration of the majority of the visual spectrum by using modified Volvox channelrhodopsin-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomita H, Sugano E, Murayama N, Ozaki T, Nishiyama F, Tabata K, Takahashi M, Saito T, Tamai M
  • 雑誌名: Mol Ther 巻: (in press)
  • NAID: 120007179833
• [雑誌論文] Essential role of thioredoxin 2 in mitigating oxidative stress in retinal epithelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugano E, Murayama N, Takahashi M, Tabata K, Tamai M, Tomita H.
  • 雑誌名: J Ophthalmol. 巻: 2013 ページ: 185825-185825
  • DOI: 10.1155/2013/185825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different anti-oxidant effects of thioredoxin 1 and thioredoxin 2 in retinal epithelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugano, E. Isago, H. Murayama, N. Tamai, M. Tomita, H
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 巻: 38(1)巻 ページ: 81-88
  • NAID: 130004053892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of monocular-limited photoreceptor degeneration models in rabbits. (2013)
  • 著者名/発表者名: Isago H, Sugano E, Murayama N, Tamai M, Tomita H.
  • 雑誌名: BMC Ophthalmol. 巻: 13 号: 1 ページ: 19-19
  • DOI: 10.1186/1471-2415-13-19
  • NAID: 120005550125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different anti-oxidant effects of thioredoxin 1 and thioredoxin 2 in retinal epithelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugano, E. Isago, H. Murayama, N. Tamai, M.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 巻: 38(1) ページ: 81-88
  • NAID: 130004053892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different anti-oxidant effects of thioredoxin 1 and thioredoxin 2 in retinal epithelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugano E,Isago H,Murayama N,Tamai M,Tomita H
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 38 ページ: 81-88
  • NAID: 130004053892
  • 査読あり
• [学会発表] 網膜から脳へのシグナル : 光による修飾, 行動との相関, 視覚の再建 「オプトジェネティクスの視覚への応用-失明者の視覚再建に向けて-」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史, 菅野江里子, 村山奈美枝, 田端希多子, 高橋麻紀, 斎藤建彦, 西山史朗, 玉井信
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-16
• [学会発表] 光計測と操作による先端脳研究「オプトジェネティクスの視覚への応用」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史, 菅野江里子, 村山奈美枝, 田端希多子, 高橋麻紀, 斎藤建彦, 西山史朗, 玉井信
  • 学会等名: 第13回生理学若手サマースクール
  • 発表場所: 順天堂大学センチュリータワー南13 階
  • 年月日: 2013-08-04
• [学会発表] 視機能再建のための遺伝子治療・現状と課題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史, 菅野江里子, 村山奈美枝, 田端希多子, 高橋麻紀, 斎藤建彦, 西山史朗, 玉井信
  • 学会等名: 日本網膜色素変性症協会(JRPS)長野県支部医療講演会
  • 発表場所: 長野県佐久平野沢会館
  • 年月日: 2013-06-23
• [学会発表] カニクイザルの片眼視細胞変性モデルの確立 (2012)
  • 著者名/発表者名: 砂金ひとみ, 菅野江里子, 村山奈美枝, 原富雄, 萩森一郎, 玉井信, 冨田浩史
  • 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
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 変異型チャネルロドプシンのパッチクランプ法による評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山奈美枝, 菅野江里子, 砂金ひとみ, 斎藤建彦, 玉井信, 冨田浩史
  • 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
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Establishment of a method for the visual acuity test on cynomolgus monkey (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tomita, Hitomi Isago, Eiji Iwata, Namie Murayama, Yuri Shinomoto, Masami Watanabe, Makoto Tamai, Eriko Sugano
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Fortlauderdale, FL
  • 年月日: 2012-05-09
• [学会発表] Restore vision covering visible light by using single gene, modified volvox channelrhodopsin-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Eriko Sugano, Hitomi Isago, Namie Murayama, Takehiko Saito, Yuri Shinomoto, Makoto Tamai and Hiroshi Tomita
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Fortlauderdale, FL
  • 年月日: 2012-05-07
• [学会発表] 視機能再建のための遺伝子治療・現状と課題
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史、菅野江里子、村山奈美枝、田端希多子、高橋麻紀、斎藤建彦、西山史朗、玉井信
  • 学会等名: 日本網膜色素変性症協会（JRPS）長野県支部医療講演会
  • 発表場所: 長野県 佐久平 野沢会館
  • 招待講演
• [学会発表] 光計測と操作による先端脳研究 「オプトジェネティクスの視覚への応用」
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史、菅野江里子、村山奈美枝、田端希多子、高橋麻紀、斎藤建彦、西山史朗、玉井信
  • 学会等名: 第13回生理学若手サマースクール
  • 発表場所: 順天堂大学センチュリータワー
  • 招待講演
• [学会発表] 網膜から脳へのシグナル：光による修飾、行動との相関、視覚の再建 「オプトジェネティクスの視覚への応用-失明者の視覚再建に向けて-」
  • 著者名/発表者名: 冨田浩史、菅野江里子、村山奈美枝、田端希多子、高橋麻紀、斎藤建彦、西山史朗、玉井信
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 郡元キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Restore vision covering visible light by using single gene, modified volvox channelrhodopsin-1
  • 著者名/発表者名: Sugano E, Isago H, Murayama N, Saitoh T, Tamai M, Tomita H
  • 学会等名: Annual meeting Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Ft.Lauderdal,FL.(アメリカ）
• [学会発表] Establishment of a method for the visual acuity test on cynomolgus monkey
  • 著者名/発表者名: Tomita H ,Isago H, Iwata E, Murayama N, Shinomoto Y, Watanabe M, Tamai M, Sugano E
  • 学会等名: Annual meeting Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Ft.Lauderdal,FL.(アメリカ）
• [学会発表] 変異型チャネルロドプシンのパッチクランプ法による評価
  • 著者名/発表者名: 村山奈美枝，菅野江里子，砂金ひとみ，斎藤建彦，玉井信，富田浩史
  • 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）
• [学会発表] カニクイザルの片眼視細胞変性モデルの確立
  • 著者名/発表者名: 砂金ひとみ，菅野江里子，村山奈美枝，原富雄，萩森一郎，玉井信，富田浩史
  • 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）