• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

Opn5が関与する非視覚機能の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16H02515
研究機関立命館大学

研究代表者

七田 芳則  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (60127090)

研究分担者 山下 高廣  京都大学, 理学研究科, 助教 (50378535)
今元 泰  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80263200)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード光受容 / オプシン / 機能多様性 / 分子メカニズム / モデル動物
研究実績の概要

1.Opn5L1は哺乳類以外の脊椎動物が広く持つオプシンである。Opn5L1の生理機能を探索するために、これまでの小型魚類(メダカ)だけでなく鳥類(ニワトリ)を用いて解析を行った。その結果、ニワトリの脳内のいくつかの領域にOpn5L1陽性細胞を見いだすことができた。そして、その中でも視床下部におけるOpn5L1陽性細胞は、生殖機能と関わると報告のあるいくつかの遺伝子の発現と関連があることがわかった。この結果は、ニワトリにおいてOpn5L1は生殖活動を制御する可能性を示唆している。
2.Opn5L1は光よって不活性化されるためreverse photoreceptorとして機能する。この特異な分子機能を支える分子内メカニズムを解明するため、サンプルを培養細胞で大量に作製し共鳴ラマン散乱法で解析した。その結果、最も重要な分子内アダクトを形成した中間状態におけるレチナール構造の詳細を明らかにすることに成功した。
3.Opn5L1は光によって不活性化された後自然に元の状態に戻るため、光サイクルにより活性が制御される。多様な動物のOpn5L1の比較解析を行ったところ、不活性化される過程及びそこから元の状態に回復する過程、それぞれにおいて時定数が大きく異なるものを見いだすことに成功した。
4.脊椎動物のオプシンでは、Opn5グループと並んで視物質を含むグループが大きく多様化していることがわかっている。そこで、視物質を含むオプシングループの多様化過程について並行して解析を行った。その結果、従来脳内でのみ機能すると考えられていた視物質に近縁なオプシン(ピノプシン)がいくつかの動物では視物質として機能しうることを見いだした。その結果から、脊椎動物の視物質の多様化と視覚機能の進化的獲得の従来モデルを修正することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Elementary response triggered by transducin in retinal rods.2019

    • 著者名/発表者名
      Yue WWS, Silverman D, Ren X, Frederiksen R, Sakai K, Yamashita T, Shichida Y, Cornwall MC, Chen J, Yau KW
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 116 ページ: 5144-5153

    • DOI

      10.1073/pnas.1817781116

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Shift in Conformational Equilibrium Induces Constitutive Activity of G-Protein-Coupled Receptor, Rhodopsin.2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda R, Hiroshima M, Yamashita T, Wada A, Sako Y, Shichida Y, Imamoto Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 122 ページ: 4838-4843

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b02819

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genotype determination of the OPN1LW/OPN1MW genes: novel disease-causing mechanisms in Japanese patients with blue cone monochromacy.2018

    • 著者名/発表者名
      Katagiri S, Iwasa M, Hayashi T, Hosono K, Yamashita T, Kuniyoshi K, Ueno S, Kondo M, Ueyama H, Ogita H, Shichida Y, Inagaki H, Kurahashi H, Kondo H, Ohji M, Hotta Y, Nakano T.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29891-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Red-Tuning of the Channelrhodopsin Spectrum Using Long Conjugated Retinal Analogues.2018

    • 著者名/発表者名
      Shen YC, Sasaki T, Matsuyama T, Yamashita T, Shichida Y, Okitsu T, Yamano Y, Wada A, Ishizuka T, Yawo H, Imamoto Y.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 57 ページ: 5544-5556

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b00583

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pinopsin evolved as the ancestral dim-light visual opsin in vertebrates.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Yamashita T, Kojima K, Sakai K, Matsutani Y, Yanagawa M, Yamano Y, Wada A, Iwabe N, Ohuchi H, Shichida Y.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0164-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ショウジョウバエロドプシンRh7 のスペクトル特性2018

    • 著者名/発表者名
      酒井佳寿美,筒井圭,山下高廣,岩部直之,高橋慶祐, 和田昭盛,七田芳則
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
  • [学会発表] 脊椎動物の光受容体Opn5L1 は逆行性・自己再生能をもつ新しいタイプのオプシンである2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 恵太, 山下 高廣, 大内 淑代, 竹内 敦子, 後藤 人志, 小野 勝彦, 水野 操, 水谷 泰久, 友成 さゆり, 酒井 佳寿美, 今元 泰, 和田 昭盛, 七田 芳則
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
  • [学会発表] フーリエ変換赤外分光法によるロドプシンと錐体視物質の発色団/蛋白質相互作用の比較2018

    • 著者名/発表者名
      野口直人, 山下 高廣, 七田芳則, 今元 泰
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
  • [学会発表] Historical review in the field of visual pigments and related retinal proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Shichida, Y.
    • 学会等名
      18th International Conference on Retinal Proteins
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi