UV視物質の光受容機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07839007
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 久冨 修 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60231544)
• 研究分担者: 徳永 史生 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80025452)
• キーワード: 視覚 / 視物質 / 紫外線 / キンギョ / 遺伝子組換え / 変異体 / 発現 / 光反応

研究概要

本研究では、以下1〜4に示すように硬骨魚類・両生類・は虫類の視物およびその遺伝子を調べた。1.キンギョのUV感受性視物質をコードするcDNA断片の単離と一次構造の解析を行った結果、硬骨魚類のUV感受性視物質は、ヒトの青感受性視物質やニワトリの紫感受性視物質と同一のグループ(第3視物質グループ:tritope group)に分類されることが明らかになった。このことから、UV視物質を含めた脊椎動物の視物質が5種のサブグループに分類できることが示唆された。2.メダカ網膜に発現する5種類の視物質をコードするcDNAを単離し、視物質の一次構造を明らかにした。魚類視細胞の形態・吸収極大波長・発現する視物質のグループの間には対応関係があり、多くの硬骨魚類でこの関係が成り立つことが示唆された。3.カエルの赤桿体に存在するロドプシン、および短波長感受性視物質をコードすると考えられるcDNAを単離した。キンギョのUV視物質に類似した視物質が、両生類にも存在することを明らかにした。また、免疫組織化学的研究により、これまでに同定されていない錐体細胞の存在を示した。4.昼行性ヤモリの視物質をコードすると考えられる3種のcDNA断片が得られた。それら視物質のグループと発現する視細胞サブタイプの関係は、桿体様視細胞を持つ夜行性ヤモリの場合と一致していた。
これらの結果から、以下のことが示唆された。(1)硬骨魚類のUV感受性視物質は、ヒトの青感受性視物質やニワトリの紫感受性視物質と同一のグループ(第3視物質グループ:tritope group)に分類される。(2)第3視物質グループに含まれる視物質は、魚類・両生類・ハ虫類・鳥類・哺乳類の全てに存在している。(3)視細胞サブタイプ・視細胞の波長感受性・発現する視物質のグループには対応関係がある。

研究成果

• [文献書誌] Hisatomi,O.: "Molecular cloning and characterization of the putative ultraviolet-sensitive visual pigment of goldfish." Vision Research. 36・7. 933-939 (1996)
• [文献書誌] Stenkamp,D.L.: "Temporal expression of rod and cone opsins in embryonic goldfish retina predicts the spatial organization of the cone mosaic." Investigative Ophthalmology & Visual Science. 37・2. 363-376 (1996)
• [文献書誌] Ishikawa,M.: "Lectin cytochemical analysis of glycoconjugates in photoreceptor cell membranes of Lampetra japonica." Vision Research. 36・11. 1513-1520 (1996)
• [文献書誌] Kojima,D.: "Molecular properties of chimerical mutants of gekko blue and bovine rhodopsin." Biochemistry. 35・8. 2625-2629 (1996)
• [文献書誌] Sakamoto,K.: "Two opsins from the compound eye of the crab,Hemigrapsus sanguineus." The Journal of Experimantal Biology. 199・2. 441-450 (1996)
• [文献書誌] Kawamura,S.: "Photoreceptor protein s26,a cone homologue of S-modulin in frog retina." The Journal of Biological Chemistry. 271・35. 21359-21364 (1996)
• [文献書誌] 久冨修: "視覚に関与する分子の進化" SHINKA. 6・2. 75-81 (1996)
• [文献書誌] Kayada,S.: "Cloning and expression of frog rhodopsin cDNA." Comparative Biochemistry and Physiology. 110B・3. 599-604 (1995)
• [文献書誌] Shimizu,I.: "Comparison of DNA sequence of exon-4 or exon-5 in visual pigment gene between amphidromous and landlocked ayu-fish,Plecoglossus Altivelis." Proceedings of the Japan Academy. 71B・2. 75-81 (1995)