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2013 年度 実績報告書

桿体と錐体の機能と細胞構築を特徴づける分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 23227002
研究機関大阪大学

研究代表者

河村 悟  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (80138122)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード桿体視細胞 / 錐体視細胞 / 光感度 / 細胞内情報伝達 / レチノイド / トランスデューシン
研究実績の概要

平成25年度は下記の成果を得た。
1.桿体と錐体での活性型トランスデューシンによるcGMPホスホジエステラーゼの活性化効率は、桿体と錐体とで違いがないこと、また、活性化される総量のcGMPホスホジエステラーゼが桿体の方が多いのは、桿体での方が活性型トランスデューシンの寿命が長いことによることが明らかになった。これまでの研究成果を含め、桿体と錐体とでの信号増幅度の違いは、生化学的には錐体では桿体の1/5であると結論した。
2.我々が見出し、錐体での11-シスレチナール生成反応に寄与すると考えている(アルデヒド・アルコ-ル共役反応;AL-OL coupling reaction)の活性は錐体内節に存在すること、基質であるレチノールに対しては特異性が高く(11-シス型と9-シス型)、もう一方のアルデヒドに対しては特異性が低いこと(長鎖アルデヒドなら可)、逐次反応機構で反応が進行すること、などを明らかにした。
3.上記1の生化学的な結論を電気生理学的に検証した。増幅度は錐体では桿体での1/4であるとの結果が得られ、生化学的な実験結果と矛盾の無い結果が得られた。これによって、錐体では桿体での増幅度の数分の1であることを確定した。
4.精製錐体から外節を単離精製する技術を開発し、桿体外節に含まれる蛋白質との違いを網羅的に検討した。その結果、いくつかの蛋白質が錐体特異的に発現していることを示唆する結果を得ている。
5.桿体と錐体にはそれぞれ特異的なアレスチンが発現し、その発現量は、錐体の方が桿体よりもはるかに多いことが分かった。活性型視物質を不活性化する反応が錐体の方がより強力であることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

概ね研究計画に記載したスケジュールで研究が進行しており、かつ、成果も得られているので。

今後の研究の推進方策

ほぼ予定通り進行していることもあり、当面は当初の予定に従って研究を推進する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative aspects of cGMP phosphodiesterase activation in carp rods and cones2014

    • 著者名/発表者名
      Koshitani, Y., Tachibanaki, S. and
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 ページ: 2651-2657

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.495325

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Substrate Specificity and Subcellular Localization of the Aldehyde-Alcohol Redox-coupling Reaction in Carp Cones2013

    • 著者名/発表者名
      Sato, S. Fukagawa, T., Tachibanaki, S., Yamano, Y., Wada, A., and Kawamura
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 288 ページ: 36589-36597

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.521153

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Different phosphorylation rates among vertebrate cone visual pigments with different spectral sensitivities2013

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui, K., Tachibanaki, S., Shimauchi-Matsukawa, Y., Shichida, Y., and Kawamura, S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 440 ページ: 630-634

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.118

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] コイ錐体での視物質再生に関与する11-シスレチナール生成反応、AL-OL反応の解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎哉、橘木修志、深川貴志、河村 悟
    • 学会等名
      分子研研究会「ロドプシン研究の故きを温ねて新しきを知る」
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)
    • 年月日
      2013-11-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional analysis of zebrafish orthologues of mammalian NDRG1 protein in photoreceptors2013

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Takita, Yasutaka Wada, Satoru Kawamura
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2013-10-30
  • [学会発表] Quantitative aspects of cGMP phosphodiesterase activation in carp rods and cones2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Koshitani, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2013-10-30
  • [学会発表] Highly effective visual pigment dephosphorylation in cones.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Yamaoka, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2013-10-30
  • [学会発表] Substrate specificity and localization of AL-OL coupling reaction in carp cones.2013

    • 著者名/発表者名
      Sinya Sato, Shuji Tachibanaki,Takashi Fukagawa, Satoru Kawamura
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2013-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] AL-OL反応:錐体視細胞で起こる11-シスレチナール生成反応2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎哉、橘木修志、河村 悟
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • 年月日
      2013-09-27
  • [学会発表] ES1によるゼブラフィッシュ錐体視細胞のエネルギー産生への寄与2013

    • 著者名/発表者名
      増田隆昌、和田恭高、河村 悟
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • 年月日
      2013-09-27
  • [学会発表] 桿体と錐体におけるアレスチンによる視物質不活性化の違い2013

    • 著者名/発表者名
      富塚順子、橘木修志、松川(嶋内)淑恵、河村 悟
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山大学津山キャンパス(岡山市)
    • 年月日
      2013-09-26
  • [学会発表] コイ桿体と錐体とでのシグナル増幅度合いの違い--生化学的解析と電気生理学的解析の比較--2013

    • 著者名/発表者名
      川上直人、河村 悟
    • 学会等名
      第17回視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      立命館大学・草津キャンパス(草津市)
    • 年月日
      2013-08-05
  • [学会発表] Difference in the photon signal amplification between rods and cones in the carp retina.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Koshitani, Naoto Kawakami, Shuji Tachibanaki, Satoru Kawamura
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences: The Biology and Chemistry of Vision
    • 発表場所
      スチームボートグランドホテル(米国コロラド州スチームボート)
    • 年月日
      2013-06-10
  • [学会発表] 桿体と錐体におけるアレスチンによる視物質不活性化の比較2013

    • 著者名/発表者名
      富塚順子、橘木修志、松川淑恵、河村 悟
    • 学会等名
      日本動物学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪市立大学梅田サテライトホール(大阪市)
    • 年月日
      2013-05-11
  • [学会発表] Substrate Specificity and Localization of AL-OL Coupling Reaction in2013

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kawamura, Shinya Sato, Shuji Tachibanaki, Takashi Fukagawa
    • 学会等名
      ARVO 2013 Annual Meeting
    • 発表場所
      コンベンションセンター(米国、ワシントン州、シアトル)
    • 年月日
      2013-05-06
    • 招待講演
  • [図書] Vertebrate Photoreceptors2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, S. and Tachibanaki, S.
    • 総ページ数
      349
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-06-01  

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