| 研究概要 |
1,桿体・桿体におけるG蛋白質活性化反応の速度の違いに関する解析
視細胞では、光を受容した光受容蛋白質が、三量体G蛋白質トランスデューシン(以下Gtと略記)を活性化して酵素カスケードを駆動し、受容器電位を発生させる。脊椎動物の網膜に存在する二種類の視細胞(錐体と桿体)のうち、錐体の光に対する感度が桿体と比べて著しく低いのは、Gtの活性化反応の効率が桿体よりも低いことが一因であると考えられる。この効率の低さは、錐体で発現している光受容蛋白質、あるいはGtのいずれかによってもたらされていると思われる。そこで、そのどちらが原因であるかを解析することを目的とし、錐体および桿体のGtを視細胞から大量精製し、生化学的な解析を可能とした。
2,錐体における速いGt活性化反応の終止に関わる分子メカニズムの解析(機能分子内メカニズムの検討)
錐体の応答は、桿体と比べて感度が低いだけでなく、持続時間も短い。これは、錐体において、光受容蛋白質がリン酸化によって不活性化される反応が桿体よりも速いためであると考えられる。しかしながら、従来の手動による生化学的実験では、時間分解能が低いために、錐体における不活性化反応の速度を厳密に測定できなかった。そこで、反応測定を部分的に自動化した時間分解能の高い系を使用し、錐体における不活性化反応の速度とその基質濃度依存性を解析した。その結果、錐体における不活性化は、幅広い強度の光環境(刺激入力)下で、応答持続時間内に光受容蛋白を不活性化するのにほぼ十分なだけ速いことが解った。このことから、錐体における速いリン酸化反応が、錐体の短い応答持続時間をもたらしている一因であることが強く示唆された。
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