ホタテガイ繊毛型視細胞におけるGo型G蛋白質が共役する新しい光情報変換機構の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09740626
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 寺北 明久 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (30212062)
• キーワード: 視細胞 / ロドプシン / G蛋白質 / エフェクター酵素 / 相互作用

研究概要

ホタテガイの繊毛型視細胞では、新しいサブタイプのGo-ロドプシンが、Go型G蛋白質と共役していることを我々は見いだした。本研究ではGo-ロドプシンとGoとの相互作用についてその特徴を調べるとともに、エフェクター酵素の同定を試みた。
1.前年度の研究により、ウシロドプシンをベースとして、第三ループ(V-VIループ)をGoロドプシンのものと置換すると、著しくGoの活性化効率が増加することがわかった。そこで、どのようなメカニズムであるかを詳細に検討するために、、第三ループの詳細な変異体とG蛋白質の変異体を作製した。Go口ドプシンの第三ループは、全体としてGoの認識に関与するとともに、それはGoのαサブユニットのC末端11残基を認識することが明らかになった。また、ムスカリン性アセチルコリン受容体のm2の第三ループとウシロドプシンとのキメラ変異体を作製し、Goの認識機構を比較したところ、Goロドプシンとm2との機構がよくにていた。
2.電気生理的な研究によれば、繊毛型視細胞の光感受性チャンネルは、K^+チャンネルで、cGMP濃度の上昇で開くことが報告されている。そこで網膜に存在するグアニレートシクラーゼ(GC)をPCR法を用いて検索した。その結果、7種類のGCの遺伝子断片が前年度に得られた。それらに対する抗体を作製しimmunoblotにより詳細に検討した結果、7種の内の3種類が網膜の視細胞分画に多く検出された。その3種類は、一次配列からは既知のサブタイプに含まれることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] S.Tachibanaki: "Identification of a new intermediate state that binds but not activate transducin in the bleaching process of bovine rhodopsin." FEBS Lett.425. 126-130 (1998)
• [文献書誌] T.Hariyama: "Chromophore distribution and ultraviolet visual pigment in the compound eyes of the Japanese fireflies Luciola cruciata and L.lateralis(Coleoptera,Lampyriodae)." J.Comp.Physiol.A. 183. 165-170 (1998)
• [文献書誌] A.Terakita: "Light-regulated localization of the beta-subunit of the Gq-type G-protein in crayfish photoreceptors." J.Comp.Physiol.A. 183. 411-417 (1998)
• [文献書誌] T.Nagata: "Hydrogen bonding network through water molecules and peptide backbone in tne region connecting Asp83,Gly120 and Glu113 in bovine rhodospin." Biochemistry. 37. 17216-17222 (1998)
• [文献書誌] A.Terakita: "Selective activation of G-protein subtypes by vertebrate and invertebrate rhodopsins." FEBS Lett.439. 110-114 (1998)
• [文献書誌] T.Suzuki: "GTP-binding protein of twa forms of Gqα and their effects on 95 kDa and 130 kDa phospholipase C in squid photoreceptor." Comp.Biochem.Physiol.B. (印刷中).
• [文献書誌] 寺北 明久: "視物質と視細胞光情報伝達系の多様性-機能解析と分子系統解析の接点-" 蛋白質核酸酵素. 144. 102-110 (1999)