脊椎動物の概日時計における光入力系及び振動体間連絡の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14540627
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 大石 正 奈良女子大学, 大学院・人間文化研究科, 教授 (30112098)
• 研究分担者: 保 智己 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (60188448)
• キーワード: 光受容 / 概日リズム / 脊椎動物 / 視物質 / 概日振動体 / 電気生理学 / 免疫組織化学 / 松果体

研究概要

ウズラの松果体のメラトニンリズムを指標として、概日リズムに関与する光受容体の同定を行なった。また、種々の生理活性物質の脳内局在について免疫組織化学を用いて検討した。さらに、ヤツメウナギを用いて、種々の光受容体の応答性を電気生理学的に検討した。ピノプシンのアンチセンスプローブを用いての機能停止実験は、成功しなかったが、セロトニン、バソトシン、VIP, GnIHなどを用いた免疫組織化学により脳、視床下部におけるこれらの生理活性物質を合成するニューロンの同定とそれらの間の神経連絡について多くを明らかにできた。また、ヤツメウナギにおいては、松果体にロドプシンのほかに紫外線感受性視物質、赤感受性視物質、緑感受性視物質などの存在を明らかにし、現在、電気生理学的に種々の波長の光に対する応答性を記録している。これまでのところ、紫外線応答性の細胞が電気生理的応答とともに、色素注入法と免疫組織化学の併用により明らかとなった。さらに赤感受性細胞の応答も得られている。今後、これらの電気生理学的、免疫組織学的結果とメラトニンリズムや行動リズムなどの結果を合わせて、脊椎動物における多光受容体-多振動体のメカニズムを解明していく。さらに、名古屋大学の藤沢教授との共同研究により、神経細胞の成長とネットワーク形成に受容なNeuropilinやSemaphorinなどの局在との関係を明らかにして、多光受容体-多振動体間の神経回路形成の過程について詳細に検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Okano, K., Oishi, T.et al.: "Identification of 3,4-didehydroretinal isomers in photoreactive melanophores of the Xenopus tail fin"Zoological Science. Vol.19. 191-195 (2002)
• [文献書誌] Katano, I., Oishi, T.et al.: "Comparison between gut contents of Micrasema quadriloba Martynov and algal communities in the habitat"Proceedings of 10^<th> International Symposium on Trichoptera. 521-528 (2002)
• [文献書誌] Oishi, T. et al.: "Deep brain photoreceptors and photoperiodism in vertebrates"Journal of Photoscience. Vol.9. 5-8 (2002)
• [文献書誌] Tamotsu, S., Oishi, T.et al.: "Pineal photoreceptor and ganglion cells in river lamprey, Lampetra japonica -Two types of ganglion cells"Journal of Photoscience. Vol.9. 21-24 (2002)
• [文献書誌] Kondou, C., Oishi, T., et al.: "Actionspectra for circadian melatonin rhythms in the avian pineal and retina in vivo and in vitro"Journal of Photoscience. Vol.9. 249-251 (2002)
• [文献書誌] Inai, Y., Oishi, T., et al.: "Seasonal changes in neurosteroid concentrations in the amphibian brain and environmental factors"Brain Research. Vol.959. 214-225 (2003)
• [文献書誌] 大石正, 長井清香: "生体物理刺激と生体反応"フジテクノシステム. 300 (2003)