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概日リズムの光センサー・メラノプシンの2つのサブタイプと機能シフト

公募研究

研究領域セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
研究課題/領域番号 21026024
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪市立大学

研究代表者

寺北 明久  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30212062)

研究分担者 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) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2009年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードメラノプシン / ロドプシン類 / 光センサー / Gタンパク質
研究概要

(1)2つのメラノプシンのちがいを生み出す分子基盤の解析
トラフグは、2種類のメラノプシングループ(AとB)にそれぞれ2種類ずつを持つ。Bグループに属するメラノプシン4はGqのみを活性化するのに対して、Aグループのメラノプシン2は、Gqに加えてGiを活性化することを既に明らかにしていた。本年度はキメラ変異体を作製して、Giの活性化能をもたらす重要な部位を解析した。解析の結果、ヘリックス5~7を含む領域、特にヘリックス5と6とその間のループ(ループ3)がGiの活性化に重要であることを見出した。特に、ループ3のみの置換ではメラノプシン4のGi活性化能が増加しなかったことから、ヘリックス5と6を含む領域の構造変化も、Gi活性化に重要であることが示唆された。
(2)トランスジェニックゼブラフィッシュの作製と解析
メラノプシン2の上流配列制御下でGFP(メラノプシン2)を発現するトランスジェニック(Tg)ゼブラフィッシュの網膜からGFPを標識としてメラノプシン発現細胞(水平細胞)を競るソーターにより分画することに成功した。分画細胞をRT-PCRで解析した結果、メラノプシン2のmRNAとGiα1のmRNAを検出できた。すなわち、メラノプシン2は水平細胞において、Giを活性化していることが示唆された。また、Giが関わるシグナル伝達系で機能する分子として、PKAやコネクシンのmRNAも検出された。すなわち、ドーパミン依存的なギャップ結合の開閉をメラプシンからの光情報が制御している可能性が考えられた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (37件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Beta-arrestin functionally regulates the non-bleaching pigment parapinopsin in lamprey pineal2011

    • 著者名/発表者名
      E.Kawano-Yamashita
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 視覚の分子基盤の進化・多様性:動物の多様なロドプシンとシグナル伝達系の比較から何がわかるか2011

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 30 ページ: 288-294

    • NAID

      40018731369

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in butterflies2010

    • 著者名/発表者名
      M.Wakakuwa
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity and functional properties of bistable pigments.2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukamoto
    • 雑誌名

      Photochem.Photobiol.Sci.

      巻: 9 ページ: 1435-1443

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of a protostome homologue of peropsin from a jumping spider.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nagata
    • 雑誌名

      J.Comp.Physiol.A 196

      ページ: 51-59

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pivot beiween helices V and VI near the retinal binding site is necessary for activation in rhodopsins.2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukamoto
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 285

      ページ: 7351-7357

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The magnitude of the light-induced conformational change in different rhodopsins correlates with their ability to activate G proteins2009

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukamoto
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 20676-20683

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光受容タンパク質の進化と機能多様性2011

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      大阪市立大学・大阪バイオサイエ(ス研究所第1回「研究交流会」)
    • 発表場所
      大阪市立大学医学部(大阪)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 無脊椎動物視物質とメラノプシン2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第11回光生物シンポジウム
    • 発表場所
      島根大学生物資源科学部付属生物資源教育研究センター(島根県隠岐郡)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類の多様なメラノプシンの分子特性と局在の解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ハマダラカ網膜におけるエンセファロプシン発現細胞の特徴2010

    • 著者名/発表者名
      本多隼人
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子導入ゼブラフィッシュを用いた松果体パラピノプシン発現細胞の神経投射の解析2010

    • 著者名/発表者名
      和田清二
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] モンシロチョウ青視物質の波長制御に関わるアミノ酸残基の同定2010

    • 著者名/発表者名
      若桑基博
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 4層構造網膜を持つハエトリグモの奥行き知覚メカニズムの解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモロドプシンの吸収スペクトル特性と奥行き知覚メカニズムとの関係の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 4層構造の網膜を持つハエトリグモの視物質の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      第14回視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      筑波大学大学会館・国際会議室(つくば)
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 4層構造の網膜を持つハエトリグモの視覚の分子基盤の解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第16回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪大学大学院医学系研究科・銀杏会館(吹田)
    • 年月日
      2010-08-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Functional Characterization of Non-visual Bistable pigment2010

    • 著者名/発表者名
      A.Terakita
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Functional Analyses of Pineal Bistable Pigment Parapinopsins in Teleosts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Koyanagi
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Identification and Characterization of a Protostome Homologue of Peropsin, an Opsin That Binds All-Trans-Retinal as a Chromophore2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nagata
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類の多様なメラノプシンの分子特性の比較解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第32回大会
    • 発表場所
      九州産業大学工学部(福岡市)
    • 年月日
      2010-07-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体におけるパラピノプシン発現細胞の神経投射の解析2010

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第32回大会
    • 発表場所
      九州産業大学工学部(福岡市)
    • 年月日
      2010-07-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 動物の多様なロドプシンとシグナル伝達系の比較解析から何がわかるか2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      分子研研究会拡がるロドプシンの仲間から"何がわかるか""何をもたらすか"
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Jellyfish visual signaling and its evolutionary implications.2009

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      International Symposium on Marine Genomics
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の視物質と非視物質パラピノプシンのG蛋白質活性化能の比較2009

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会(CompBiol2009)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体における2種類のパラピノプシンの分布2009

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会(CompBiol2009)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ハエトリグモ主眼の4層構造をなす視細胞で機能する視物質の吸収特性2009

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会(CompBiol2009)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヤツメウナギ松果体光受容細胞で機能する2種類のアレスチンの役割2009

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会(CompBiol2009)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] モンシロチョウ青受容型視物質2種の波長制御に関わるアミノ酸残基の同定2009

    • 著者名/発表者名
      若桑基博
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会(CompBiol2009)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光受容GPCRロドプシン類の分子特性と機能の多様性2009

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会シンポジウム「Gタンパク質共役受容体(GPCR)研究の新展開」
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 4層構造の網膜が関与するハエトリグモの視覚の分子基盤2009

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] パラピノプシンが機能する松果体紫外光受容細胞でのアレスチンの役割2009

    • 著者名/発表者名
      山下(川野)絵美
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類に存在する複数のメラノプシンの生化学的性質の比較解析2009

    • 著者名/発表者名
      神野有香
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体におけるパラピノプシンの組織化学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      和田清二
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ハマダラカにおける機能未知の光受容タンパク質エンセファロプシンの組織化学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      本多隼人
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ロドプシン類と光情報伝達系の多様性・進化に関わる分子生理学的研究2009

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会(動物学会賞受賞者講演)
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Diverged members of rhodopsin family-molecular properties and functions. I-Introduction Vertebrate non-visual bistable pigments2009

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Terakita
    • 学会等名
      13th Congress of the European Society for Photobiology
    • 発表場所
      ポーランド・ブロツワフ
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis and evolution of jumping spider vision with retina containing four-layered photoreceptors.2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagata
    • 学会等名
      13th Congress of the European Society for Photobiology
    • 発表場所
      ポーランド・ブロツワフ
    • 年月日
      2009-09-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 二胚葉動物に存在する光シグナル伝達系の解明と動物の光シグナル伝達系の進化2009

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      第11回日本進化学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-09-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 眼外の様々な組織で発現が認められるロドプシン類・エンセファロプシンの機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      加藤ひろみ
    • 学会等名
      第11回日本進化学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-09-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光再生能を持つ光受容タンパク質パラピノプシンと共役するアレスチンの同定とその機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第15回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2009-08-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Gs-mediated phototransduction cascade in jellyfish eye and its evolutionary implications.2009

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      FASEB SUMMER RESEARCH CONFERENCE 2009
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・スノーマス
    • 年月日
      2009-06-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Comparative study on conformational changes of rhodopsins having functionally varied properties using site-directed fluorescence labeling.2009

    • 著者名/発表者名
      Hisao Tsukamoto
    • 学会等名
      FASEB SUMMER RESEARCH CONFERENCE 2009
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・スノーマス
    • 年月日
      2009-06-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Molecular and functional properties of non-visual bistable pigments2009

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Terakita
    • 学会等名
      FASEB SUMMER RESEARCH CONFERENCE 2009
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・スノーマス
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Diversity and evolution of animal rhodopsin and phototransduction cascade. In "Photobiology : principles, applications and effects"2010

    • 著者名/発表者名
      A.Terakita
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc, New York
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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