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2012 年度 研究成果報告書

視物質と視細胞の機能多様化メカニズム

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 20227002
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
研究機関京都大学

研究代表者

七田 芳則  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60127090)

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)
連携研究者 中谷 敬  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (20125040)
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワード動物生理化学 / 視覚
研究概要

動物の光受容システムを用いて、細胞応答や生理機能の多様化に結びつく分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。脊椎動物の桿体・錐体視細胞の応答特性の違いをもたらす視物質の分子特性の違いを、遺伝子組換えマウスと精緻なin vitro実験系を駆使して明らかにし、その違いをもたらすアミノ酸残基の同定に成功した。また、分子系統的に独立に多様化した非視覚機能を担うオプシン類を含めて分子特性の違いとそこに関わるアミノ酸変異を明らかにした。

  • 研究成果

    (66件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (32件) (うち査読あり 32件) 学会発表 (24件) 図書 (7件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Glutamate acts as a partial inverse agonist to metabotropic glutamate receptor with a single amino acid mutation in the transmembrane domain.2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagawa, T. Yamashita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 288 ページ: 9593-601

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M112.437780

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chloride-dependent spectral tuning mechanism of L-group cone visual pigments.2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita, S. Nakamura, K. Tsutsui, T. Morizumi and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 52 ページ: 1192-7

    • DOI

      DOI:10.1021/bi3016058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic analysis of the effect of chloride on the active intermediates of the primate L group cone visual pigment.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Morizumi, K. Sato and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 10017-23

    • DOI

      DOI:10.1021/bi300995s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique haplotype in exon 3 of cone opsin mRNA affects splicing of its precursor, leading to congenital color vision defect.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ueyama, S. Muraki-Oda, S. Yamade, S. Tanabe, T. Yamashita, Y. Shichidaand H. Ogita.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 424 ページ: 152-7

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbrc.2012.06.094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical properties of mammalian melanopsin.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuyama, T. Yamashita, Y. Imamoto and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 5454-62

    • DOI

      DOI:10.1021/bi3004999

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative studies on the late bleaching processes of four kinds of cone visual pigments and rod visual pigment2012

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, T. Yamashita, Y. Imamoto and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 4300-8

    • DOI

      DOI:10.1021/bi3000885

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The C-terminus of the G protein αsubunit controls the affinity of nucleotides.2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kimata, T. Yamashita, T. Matsuyama, Y. Imamoto and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 2768-74

    • DOI

      DOI:10.1021/bi201702d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-mammalian type opsin 5 functions dually in the photoreceptive and non-photoreceptive organs of birds.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ohuchi, T. Yamashita, S. Tomonari, S. Fujita-Yanagibayashi, K. Sakai, S. Noji and Y. Shichida
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e31534

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0031534

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical nature of parietopsin.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Sakai, Y. Imamoto, C.Y. Su, H. Tsukamoto, T. Yamashita, A. Terakita, K.W. Yau and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 1933-41

    • DOI

      DOI:10.1021/bi2018283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth perception from image defocus in a jumping spider.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nagata, M. Koyanagi, H. Tsukamoto, S. Saeki, K. Isono, Y. Shichida, F. Tokunaga, M. Kinoshita, K. Arikawa and A. Terakita.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 335 ページ: 469-71

    • DOI

      DOI:10.1126/science.1211667

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertebrate ancient-long opsin has molecular properties intermediate between those of vertebrate and invertebrate visual pigments2011

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, T. Yamashita, H. Ohuchi and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 50 ページ: 10484-90

    • DOI

      DOI:10.1021/bi201212z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative fluorescence resonance energy transfer analysis of metabotropic glutamate receptors: implications about the dimeric arrangement and rearrangement upon ligand bindings.2011

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagawa, T. Yamashita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 286 ページ: 22971-81

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M110.206870

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chimeric microbial rhodopsins containing the third cytoplasmic loop of bovine rhodopsin.2011

    • 著者名/発表者名
      A. Nakatsuma, T. Yamashita, K. Sasaki, A. Kawanabe, K. Inoue, Y. Furutani, Y. Shichida and H. Kandori
    • 雑誌名

      Biophys. J.

      巻: 100 ページ: 1874-82

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bpj.2011.02.054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beta-arrestin functionally regulates the non-bleaching pigment parapinopsin in lamprey pineal.2011

    • 著者名/発表者名
      E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi, Y. Shichida, T. Oishi, S. Tamotsu and A. Terakita
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6 ページ: e16402

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0016402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Opn5 is a UV-sensitive bistable pigment that couples with Gi subtype of G protein.2010

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita, H. Ohuchi, S. Tomonari, K. Ikeda, K. Sakai and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 107 ページ: 22084-9

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1012498107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in butterflies.2010

    • 著者名/発表者名
      M. Wakakuwa, A. Terakita, M. Koyanagi, D.G. Stavenga, Y. Shichidaand K. Arikawa
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5 ページ: e15015

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0015015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosensitivities of rhodopsin mutants with a displaced counterion2010

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 ページ: 10089-97

    • DOI

      DOI:10.1021/bi101020p

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of the second extracellular loop of rhodopsin by characterizing split variants2010

    • 著者名/発表者名
      K. Sakai, Y. Imamoto, T. Yamashitaand Y. Shichida
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 9 ページ: 1490-7

    • DOI

      DOI:10.1039/c0pp00183j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple functions of Schiff base counterion in rhodopsins.2010

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 9 ページ: 1426-34

    • DOI

      DOI:10.1039/c0pp00134a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertebrate rhodopsin adaptation to dim light via rapid meta-II intermediate formation.2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawara, H. Imai, M. Nikaido, Y. Imamoto and N. Okada
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol.

      巻: 27 ページ: 516-19

    • DOI

      DOI:10.1093/molbev/msp252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pivot between helices V and VI near the retinal binding site is necessary for activation in rhodopsins2010

    • 著者名/発表者名
      H. Tsukamoto, A. Terakita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 285 ページ: 7351-7

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M109.078709

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covalent bond between ligand and receptor required for efficient activation in rhodopsin.2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuyama, T. Yamashita, H. Imai and Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 285 ページ: 8114-21

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M109.063875

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation switch in the transmembrane domain of metabotropic glutamate receptor.2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagawa, T. Yamashita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Mol. Pharmacol

      巻: 76 ページ: 201-7

    • DOI

      DOI:10.1124/mol.109.056549

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of opsins and phototransduction.2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida and T. Matsuyama
    • 雑誌名

      Philos. Trans. R Soc. Lond. B Biol. Sci

      巻: 384 ページ: 2881-95

    • DOI

      DOI:10.1098/rstb.2009.0051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of pH-dependent equilibrium between metarhodopsin I and II and pH-independent interaction of metarhodosin II with transducin C-terminal peptide.2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, T. Morizumi, T. Yamashita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 ページ: 736-41

    • DOI

      DOI:10.1021/bi9018412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] G protein subtype specificity of rhodopsin intermediates metarhodopsin Ib and metarhodopsin II.2009

    • 著者名/発表者名
      T. Morizumi, N. Kimata, A. Terakita, Y. Imamoto, T. Yamashita and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol.

      巻: 85 ページ: 57-62

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1751-1097.2008.00396.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal recovery of iodopsin from photobleaching intermediates2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Imamoto and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol.

      巻: 84 ページ: 941-8

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1751-1097.2008.00332.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] E113 is required for the efficient photoisomerization of the unprotonated chromophore in a UV-absorbing visual pigment2008

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui, H. Imai and Y. Shichida
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 47 ページ: 10829-33

    • DOI

      DOI:10.1021/bi801377v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational change of the transmembrane helices II and IV of metabotropic glutamate receptor involved in G protein activation.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita, A. Terakita, T. Kai and Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 106 ページ: 850-9

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1471-4159.2008.05443.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pigmented and nonpigmented ocelli in the brain vesicle of the ascidian larva2008

    • 著者名/発表者名
      T. Horie, D. Sakurai, H. Ohtsuki, A. Terakita, Y. Shichida, J. Usukura, T. Kusakabe and M. Tsuda
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol.

      巻: 509 ページ: 88-102

    • DOI

      DOI:10.1002/cne.21733

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Cytoplasmic Loop of Glucagon-like Peptide-1 Receptor Can Function at the Third Cytoplasmic Loop Position of Rhodopsin.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita, K. Tose, and Y. Shichid
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol

      巻: 84 ページ: 931-936

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1751-1097.2008.00327.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and comparative characterization of Gq-coupled invertebrate visual pigments and melanopsin.2008

    • 著者名/発表者名
      A. Terakita, H. Tsukamoto, M. Koyanagi, M. Sugahara, T. Yamashitaand Y. Shichida
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 105 ページ: 883-890

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1471-4159.2007.05184.x

    • 査読あり
  • [学会発表] Rod and Cone pigments: Molecular properties and functional diversity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      15th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Ascona/Switzerland
    • 年月日
      2012-10-04
  • [学会発表] Molecular properties of vertebrate non-visual opsins, Opn5 and Opn5-like protein2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      15th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Ascona/Switzerland
    • 年月日
      2012-10-03
  • [学会発表] 最近機能解析の始まったOpn5の意外な光受容機能:光活性化と不活性化2011

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール/北海道
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Single Molecule Detection of Rhodopsin Activation2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Imamoto
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫県立大/兵庫県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] What should we learn from animal opsin diversification?2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫県立大/兵庫県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Molecular properties of Opn5 and its functions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      5th Asia and Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      奈良県新公会堂/奈良県
    • 年月日
      2011-08-01
  • [学会発表] Activation mechanism of visual transduction studied by fluorescence spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      5th Asia and Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      奈良県新公会堂/奈良県
    • 年月日
      2011-07-30
  • [学会発表] Functional evolution of opsins2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      第13回日本進化学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      京都大/京都府
    • 年月日
      2011-07-30
  • [学会発表] 分子からみた光受容の多様性2011

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 学会等名
      日本光医学・光生物学会第33回年会
    • 発表場所
      大阪大/大阪府
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 光センサ蛋白質の物性と機能メカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      今元 泰
    • 学会等名
      大阪大学生命機能研究科研究交流会「FBSコロキウム」
    • 発表場所
      大阪大/大阪府
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] 視覚・光受容のメカニズムと進化2010

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 学会等名
      徳島大学「医工連携ネットワーク形成」に関する講演会
    • 発表場所
      徳島大/徳島県
    • 年月日
      2010-12-14
  • [学会発表] Molecular mechanism regulating active state formation and G protein activation of a prototypical GPCR, vertebrate rhodopsin2010

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      東北大/宮城県
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] ロドプシン類の機能多様性:変異体解析からなにがわかるか2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      分子研研究会
    • 発表場所
      分子研/愛知県
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] Functional diversity and evolution of rhodopsins2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      第25回国際生物学賞記念シンポジウム
    • 発表場所
      京都大/京都府
    • 年月日
      2009-12-03
  • [学会発表] Light-induced conformational change of photoactive yellow protein2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Imamoto
    • 学会等名
      第25回国際生物学賞記念シンポジウム
    • 発表場所
      京都大/京都府
    • 年月日
      2009-12-02
  • [学会発表] Functional Diversity of Vertebrate Rhodopsin2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      15th International Congress on Photobiology
    • 発表場所
      Dusseldorf/Germany
    • 年月日
      2009-06-20
  • [学会発表] Evolution of Vertebrate Vision :Rods and Cones2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      The 18th CDB Meeting
    • 発表場所
      理研/兵庫県
    • 年月日
      2009-04-13
  • [学会発表] 蛋白質の構造変化:構造から予測される反応と実際の反応2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Imamoto
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場/福岡県
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体の膜貫通領域における構造変化解析2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場/福岡県
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] Functional diversity of visual pigments2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita
    • 学会等名
      4th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Varanasi/India
    • 年月日
      2008-11-25
  • [学会発表] Association of Rhodopsin and Regulatory Protein2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Imamoto
    • 学会等名
      n of Rhodopsin and Regulatory Protein」 4th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Varanasi/India
    • 年月日
      2008-11-25
  • [学会発表] Functional diversity of animal rhodopsins2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida
    • 学会等名
      13th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Barcelona/Spain
    • 年月日
      2008-06-17
  • [学会発表] 視物質の進化2008

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大/大阪府
    • 年月日
      2008-04-19
  • [学会発表] 蛋白質構造変化の伝播メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      今元 泰
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大/大阪府
    • 年月日
      2008-04-18
  • [図書] Evolution and Senses2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichida, T. Yamashita, H. Imai and T. Kishida
    • 総ページ数
      1-22
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 「多様な光環境への動物の適応メカニズム」 「生き物たちのつづれ織り上」2012

    • 著者名/発表者名
      七田芳則、山下高廣
    • 総ページ数
      154-63
    • 出版者
      京都大学学術出版会
  • [図書] タンパク質共役型受容体の二量体化による機能制御メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      柳川正隆、七田芳則
    • 総ページ数
      949
  • [図書] 脊椎動物新規紫外光受容タンパク質~ヒトも紫外線を感じる?~2011

    • 著者名/発表者名
      山下高廣
    • 総ページ数
      186-7
  • [図書] 「脊椎動物の視細胞が光を受けるしくみ」 「見える光、見えない光」2009

    • 著者名/発表者名
      山下高廣、七田芳則
    • 総ページ数
      37-56
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞質領域の構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      山下高廣
    • 総ページ数
      338-9
  • [図書] 「視覚の進化」ルネッサンス京都21 五感シリーズIV 「眼がとらえた情報がこころに与える影響」大東肇・中井吉英 編2008

    • 著者名/発表者名
      七田芳則
    • 総ページ数
      83-112
    • 出版者
      オフィスエム
  • [備考] 2010年12月8日掲載 朝日新聞、毎日新聞、京都新聞、徳島新聞(共同通信社配信記事)

  • [備考] 2011年1月24日掲載 読売新聞

  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/shichida/home_jp.html

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公開日: 2014-08-29  

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