| 研究課題/領域番号 |
20227002
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
七田 芳則 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60127090)
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| 研究分担者 |
今元 泰 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (80263200)
山下 高廣 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50378535)
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| キーワード | 視覚 / 視物質 / 機能多様性 / 分子メカニズム / マウスモデル |
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| 研究概要 |
本研究では、視細胞の応答特性を変化させる視物質の分子特性をアミノ酸残基のレベルから解析し、視物質の多様化のメカニズムから生物機能の多様化を理解することをめざす。特に、錐体視物質から分子進化してきた桿体視物質ロドプシンが桿体を単一光子計測器として機能させるのにどのようなアミノ酸残基の置換が蓄積したのかを検討し、また、その機能発現メカニズムを明らかにする。現在の進展状況は以下の通りである。
1. 錐体視物質の光反応過程を生理的温度で解析するため、これまで研究室に設置していた微弱光測定装置に、100マイクロ秒の時間分解能を持つCCD検出装置を設置し、350nm〜700nmの領域で連続的に吸収スペクトルを測定できる装置を開発した。現在、光反応性の高い視物質試料を用いてS/Nよく測定できるように改良を行っている。
2. 桿体が単一光子計測器として機能するためには、ロドプシンの暗ノイズが低いことが重要である。非常に小さい視物質の暗ノイズを測定するため、蛍光ラベルを施した視物質1分子の構造変化に由来するシグナルを検出する実験系の構築を行った。また、放射性標識したGTPγSを用いて、視物質のG蛋白質の活性を測定し、暗ノイズを含む活性を検出した。現在は、暗ノイズを定量的に検出できるように両実験系を改良している。
3. 視物質の違いが、桿体・錐体視細胞の応答特性の違いにどのように影響を与えるのか解析するため、ロドプシン遺伝子のプロモーター下流に錐体視物質遺伝子を、エキソン・イントロン構造を保持したままつなぎ、トランスジェニックしたマウスの作製を計画した。現在、BACクローンからトランスジェニックコンストラクトの作製を行っており、完成次第マウスの作製に取りかかる。また、錐体視細胞にロドプシンを発現させるノックインマウスを作製するため、ノックインコンストラクトの作製にもとりかかっている。
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