| 研究課題/領域番号 |
11304058
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
動物生理・代謝
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
徳永 史生 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80025452)
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| 研究分担者 |
佐々木 純 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70314359)
久冨 修 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60231544)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 視覚 / 網膜 / 視細胞 / 原子間力顕微鏡 / ロドプシン / 機能性蛋白質 / 情報変換 / 光信号変換 |
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| 研究概要 |
視細胞では光信号を膜電位変化という電気信号に変換している。光を吸収した視物質が、トランスデューシン、ホスホジエステラーゼを活性化し、環状グアノシン一燐酸(cGMP)の加水分解を促進し、cGMP依存Naチャンネルを閉じる。これが視興奮である。グアニル酸シクラーゼ、ロドプシンリン酸化酵素、アレスチン、Sモジュリン、ホスデューシン、グアニル酸シクラーゼ活性化タンパク質などが関係しており、光信号に対し最もよく電気信号が出るように制御している。本研究では、それらの分子の状態とそれらが相互作用したときの状態を直接観察し、解析しようとした。原子間力顕微鏡の分解能は理論的にはサブオングストロームであるが、しかし実質分解能を上げるのにカンチレバーの工夫や試料の工夫が必要であった。この工夫は以後も続けて行う計画である。ウシ眼球から調製したロドプシンに対する単クローン抗体を作成し、そのうちのロドプシンとそれに光照射したときに反応性の変わるものを分離した。その1つのエピトープがArg21からGlu25を含む領域にあることを決定した。ザリガニの視細胞のラブドーム及びイモリの視細胞円板膜の白金レプリカを作成し、透過型電子顕微鏡で観察した。またそのレプリカを原子間力顕微鏡で観察した。グアニル酸シクラーゼ、コドプシンリン酸化酵素、アレスチン、Sモジュリン、ホスデューシン、グアニル酸シクラーゼ活性化タンパク質のcDNAをクローン化した。それらのうち、アレスチン、Sモジュリン、ホスデューシン、グアニル酸シクラーゼ活性化タンパク質のcDNAを発現ベクターに組み込み、大腸菌などで発現させた。発現したものが生体中のものと同じ性質を示すことを確認した。バクテリロロドプシンとセンソリーロドプシンのキメラ蛋白質、及びそれにトランスデューサーを結合した蛋白質をハロバクテリアで発現させ、生成した蛋白質の構造を原子間力顕微鏡で観察した。
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