光受容に関与するタンパク質の分子進化

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07265217
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 久冨 修 大阪大学, 理学部, 助手 (60231544)
• 研究分担者: 徳永 史生 大阪大学, 理学部, 教授 (80025452)
• キーワード: 視覚 / 視物質 / 分子進化 / 遺伝子組換 / 脊椎動物 / S-モジュリン / リカバリン / アレスチン

研究概要

我々は、これまでに脊椎動物の視物質遺伝子が5種のサブグループに分類できることを示してきた。そこで、本年度はこれまでの成果を発展させ、早く高等脊椎動物と分岐した軟骨魚類のアブラツノザメ、緑桿体を持つカエル、夜行性のヤモリから再び昼行性に習性が変化したと考えられているミドリヤモリ、原策動物のナメクジウオ等の視物質遺伝子を検索し、視物質をコードすると考えられる遺伝子断片を得て、それらの視物質遺伝子の系統関係を議論した。
カエル網膜から単離された2種のカルシウム結合タンパク質、S-モジュリンおよびs26に対する抗体を作成し、S-モジュリンは桿体に、s26は錐体に存在していることを明らかにした。
また、最も早く分岐したヤツメウナギのS-モジュリン類似タンパク質に関して、翻訳領域全長を含むcDNAをクローニングし、全アミノ酸配列を明らかにした。得られた一次構造からS-モジュリン類似タンパク質の分子進化を理解するとともに、大腸菌中での大量発現を行った。
様々な脊椎動物に対して、光受容に関与する機能性タンパク質(アレスチン・視物質キナーゼ・フォスフォジエステラーゼ・グラニル酸シクラーゼ)のそれぞれをコードするcDNA断片の検索を行った。推定されるアミノ酸配列から系統関係を調べたところ、何れのタンパク質とも2種のサブグループに分類できることが示唆された。また、それぞれのcDNAをプローブとしたin situ hybridizationにり、それら2種のサブグループが基本的に桿体と錐体に存在するタンパク質をコードしていることが予想された。

研究成果

• [文献書誌] Seiya Kayada: "Cloning and expression of frog rhodopsin cDNA" Comparative Biodwinistry and Physiology. 110B. 599-604 (1995)
• [文献書誌] Isamu Shimizu: "Comparison of DNA Sadueuces of exon-4 or exon-5 in visual pigment genes between amphidromous and landlokced Ayu-fisy, Pleceglossus Altivele" Proceedings of the Japan Academy. 71B. 84-86 (1995)
• [文献書誌] Osamu Hisatomi: "Molecular cloning and characterization of the putative UV-Sensitive visual pigment of goldfish." Vision Resenrch. (in press).
• [文献書誌] Katsuhiko Sakamoto: "Two opsins from the compound eye of the crab,Hemigrapsus sanguineus." Journal of Experimental Biology. (in press).
• [文献書誌] Daisuke Kojima: "Mo1ecular-Properties of chimerical mutarts of gocko blue and bovine rhedopsin" Biochemistry. (in press).
• [文献書誌] DeborahL,Stenkamp: "Temporal expression of rod and cone opsins in embryonic goldfish rehua predicts the spatial organization of the cone mosaic" Investigative Cpthalmology and Visual Science. (in press).