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2019 年度 研究成果報告書

非視覚の光受容におけるオプシンの分子特性と機能の関係

研究課題

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研究課題/領域番号 15H05777
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 動物生理・行動
研究機関大阪市立大学

研究代表者

寺北 明久  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)

研究期間 (年度) 2015-05-29 – 2020-03-31
キーワード光受容 / 非視覚 / 松果体 / 波長識別 / オプシン
研究成果の概要

下等脊椎動物の松果体における紫外光と可視光の波長識別について、メカニズムをゼブラフィッシュ変異個体(稚魚)を用いたカルシウムイメージングより解析した。その結果、色検出応答は、パラピノプシンという光受容タンパク質の持つ分子特性により、1つの光受容細胞でパラピノプシン一種類のみで生成することを見出した。パラピノプシンのように、視覚以外の機能に関わるオプシンの解析にも成功し、ゼブラフィッシュOpn3やハエトリグモペロプシンぞれぞれにが持つ生化学的な性質や分光学的な特徴を初めて明らかにした。

自由記述の分野

動物生理学、光生物学、生物物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

色検出応答が、パラピノプシン1種類により、1つの光受容細胞で生成するという発見は、「色検出応答には複数オプシンが必須」というこれまでの常識を覆すものであり、新聞等でも報道され、注目された。この単純な色検出機構は、視覚以外の光受容が関わる生理機能に、環境光の色が関与する可能性を示唆し、生活の質(QOL)の観点からも重要な知見と考えられる。また、パラピノプシンを光遺伝学に利用することで、細胞応答を色で制御でき、神経科学や細胞生物学の発展にも貢献すると期待される。

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公開日: 2021-02-19  

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