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2010 年度 実績報告書

ロドプシン類の多様性とその協調的機能発現の分子生理学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 19207006
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)

研究分担者 小柳 光正  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30379276)
キーワードロドプシ / 光受容 / シグナル伝達 / 視覚 / 非視覚 / 多様性 / 動物生理化学
研究概要

(1) 二胚葉動物(クラゲ)のロドプシン類の生体における機能調節機構:定量的な解析により、明順応によるロドプシン類の視細胞先端部への移動は基端部においてロドプシン類が分解されているためであることが分かった。ロドプシン量の減少は分解で説明できるが、ロドプシン量の増加はロドプシンmRNA量の増加とは一致しないことが明らかになった。cAMP等による他の調節機構が示唆された。
(2) ニューロプシングループについて発現解析系の確立:ゼブラフィシュロドプシンのプロモーター制御下で、視細胞に発現させる遺伝子導入ゼブラフィッシュを作製した。発現させたニューロプシンは視細胞外節に運ばれており、電気泳動により分子量も確認できた。
(3) エンセファロプシンの多様性と協調的機能発現の解析:
・ハマダラカエンセファロプシンが特異的に存在する視細胞と共局在している視物質遺伝子を培養細胞系において強制発現した結果、青色感受性であった。一方、エンセファロプシンが存在しない個眼の同じ視細胞にはUV感受性視物質が存在していることを見出した。緑色感受性エンセファロプシンは青色感受性視物質と協調的に機能していると考えられた。
・免疫組織化学的解析、In situ hybridization, GFP遺伝子導入などの解析により、エンセファロプシン類の1つは、メラノプシンが存在する水平細胞とは異なる種類の水平細胞に存在していることが示唆された。
(4) 視物質の新たな視覚機能:ハエトリグモが4層網膜の第2層で生じるピンぼけにより奥行き知覚を行っていることを、背景光の波長を変化させて餌取りジャンプの距離変化により解析した。長波長の光ほどレンズの屈折率が小さくなるため、ピンぼけから奥行きを測ると短いジャンプをすると推測される。赤色、緑色、白色光、でのジャンプを測定したところ、赤色光下でジャンプ距離が短くなることを発見した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Beta-arrestin functionally regulates the non-bleaching pigment parapinopsin in lamprey pineal2011

    • 著者名/発表者名
      E.Kawano-Yamashita
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 視覚の分子基盤の進化・多様性:動物の多様なロドプシンとシグナル伝達系の比較から何がわかるか2011

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 30 ページ: 288-294

  • [雑誌論文] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in butterflies2010

    • 著者名/発表者名
      M.Wakakuwa
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity and functional properties of bistable pigments.2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukamoto
    • 雑誌名

      Photochem.Photobiol.Sci.

      巻: 9 ページ: 1435-1443

    • 査読あり
  • [学会発表] 光受容タンパク質の進化と機能多様性2011

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      大阪市立大学・大阪バイオサイエ(ス研究所第1回「研究交流会」
    • 発表場所
      大阪市立大学医学部(大阪)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-30
  • [学会発表] 無脊椎動物視物質とメラノプシン2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第11回光生物シンポジウム
    • 発表場所
      島根大学生物資源科学部付属生物資源教育研究センター(島根県隠岐郡)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-10
  • [学会発表] 硬骨魚類の多様なメラノプシンの分子特性と局在の解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] ハマダラカ網膜におけるエンセファロプシン発現細胞の特徴2010

    • 著者名/発表者名
      本多隼人
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] 遺伝子導入ゼブラフィッシュを用いた松果体パラピノプシン発現細胞の神経投射の解析2010

    • 著者名/発表者名
      和田清二
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] モンシロチョウ青視物質の波長制御に関わるアミノ酸残基の同定2010

    • 著者名/発表者名
      若桑基博
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] 4層構造網膜を持つハエトリグモの奥行き知覚メカニズムの解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] ハエトリグモロドプシンの吸収スペクトル特性と奥行き知覚メカニズムとの関係の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] 4層構造の網膜を持つハエトリグモの視物質の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇
    • 学会等名
      第14回視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      筑波大学大学会館・国除会議室(つくば)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] 4層構造の網膜を持つハエトリグモの視覚の分子基盤の解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      第16回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪大学大学院医学系研究科・銀杏会館(吹田)
    • 年月日
      2010-08-10
  • [学会発表] Functional Characterization of Non-visual Bistable pigment2010

    • 著者名/発表者名
      A.Terakita
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-06
  • [学会発表] Functional Analyses of Pineal Bistable Pigment Parapinopsins in Teleosts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Koyanagi
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Identification and Characterization of a Protostome Homologue-of Peropsin, an Opsin That Binds All-Trans-Retinal as a Chromophore2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nagata
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Santa Cruz, California
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] 硬骨魚類の多様なメラノプシンの分子特性の比較解析2010

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第32回大会
    • 発表場所
      九州産業大学工学部(福岡市)
    • 年月日
      2010-07-17
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体におけるパラピノプシン発現細胞の神経投射の解析2010

    • 著者名/発表者名
      小柳光正
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第32回大会
    • 発表場所
      九州産業大学工学部(福岡市)
    • 年月日
      2010-07-17
  • [図書] Diversity and evolution of animal rhodopsin and phototransduction cascade. In "Photobiology : principles, applications and effects"2010

    • 著者名/発表者名
      A.Terakita
    • 総ページ数
      179-193
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc, New York

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公開日: 2012-07-19  

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