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2010 年度 実績報告書

体色変化の光制御メカニズム解明に向けた光受容ニューロンの発生工学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21570073
研究機関東京大学

研究代表者

小島 大輔  東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (60376530)

キーワード体色変化 / ゼブラフィッシュ / 光 / トランスジェニック / 網膜 / オプシン / 視細胞 / 色素胞
研究概要

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。
ゼブラフィッシュの光依存的な体色変化には眼球の光受容体が必要である。体色変化における視細胞の役割を明らかにするため、ゼブラフィッシュ視細胞の選択的破壊実験を行った。具体的には、桿体特異的プロモータ(ロドプシン遺伝子上流)と錐体特異的プロモータ(Gt2α遺伝子上流)の制御下で、桿体と錐体の両者にNTR遺伝子を発現する組換えゼブラフィッシュ系統を樹立した。この組換え個体にNTR蛋白質の基質であるプロドラッグ(Mtz)を投与したところ、桿体と錐体の両者に細胞変性が誘導された。Mtzを投与した組換え個体において視細胞が欠損していることは、個体レベルでの視覚機能解析によっても確認された。そこで、この視細胞欠損個体に白色光を照射して体色を経時測定したところ、正常個体と同様な体色変化パターンが観察された。この結果より、ゼブラフィッシュの体色変化には視細胞は必要でないことが明らかになり、さらに、視細胞以外の網膜ニューロンが何らかの役割を果たしていることが示唆された。
これまでに視細胞以外の網膜ニューロンに発現することが判明した非視覚型オプシン遺伝子のうち、VAL-opsinB遺伝子(valopb)に注目して、プロモータ解析を進めた。valopbの全領域を含むBACクローンを鋳型にして、大腸菌を用いた相同組換えを行い、valopbのexon1領域をGFP遺伝子に置換した。このBACコンストラクトをゼブラフィッシュ受精卵に微量注入し、この受精卵より発生した個体の中から、組換え系統を樹立することに成功した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ectopic expression of cone-specific G-protein-coupled receptor kinase GRK7 in zebrafish rods leads to lower photosensitivity and altered responses.2011

    • 著者名/発表者名
      Fivos Vogalis, Tomoya Shiraki, Daisuke Kojima (同等に貢献)
    • 雑誌名

      J.Physiol.(London)

      巻: 589 ページ: 2321-2348

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-induced body color change in developing zebrafish.2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Shiraki
    • 雑誌名

      Photochem.Photobiol.Sci.

      巻: 9 ページ: 1364-1371

    • 査読あり
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの体色変化を制御する光センサーの探索2010

    • 著者名/発表者名
      小島大輔
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Light-induced body color change in the transgenic zebrafish conditionally lacking retinal rod and cone photoreceptors.2010

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kojima
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Zebrafish Development & Genetics
    • 発表場所
      Madison, USA
    • 年月日
      2010-06-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/fukada-lab/research-highlights/rh2008/shiraki2010-j.html

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公開日: 2012-07-19  

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