| 研究課題/領域番号 |
23247011
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
寺北 明久 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30212062)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | ロドプシン類 / 非視覚型オプシン / 光受容 / 光応答 |
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| 研究概要 |
ロドプシン類の多様性について、試験管内と単離細胞での解析を行った。
エンセファロプシンの生理機能の解析：11 シス型レチナールの産生能を持たない細胞において、ハマダラカのエンセファロプシンが13シス型を結合することにより、実際に光受容体として機能できるのかを、培養細胞を用いて解析した。cAMP依存的ルシフェラーゼを一緒に発現させて解析した結果、ハマダラカのエンセファロプシンは11シス型レチナールの添加なしで、機能することが分かった。
メラノプシンを発現する水平細胞の単離と解析：昨年度同定したメラノプシンを発現する水平細胞に存在している２種類のギャップ結合構成タンパク質(コネクシン)が、そのメラノプシン発現水平細胞のみに発現しているのかについて、抗体を作製して解析した。その結果、少なくとも１種類については、メラノプシン発現水平細胞のみに存在していることが明らかになった。また、RT-PCRの結果、新たに１種類のコネクシンがメラノプシン発現水平細胞に共発現していることが示唆された。また、メラノプシン発現水平細胞を単離して、光依存的なギャップ結合の開閉が起こるのかについて、Fura-2を用いたカルシウムイメージングで解析した結果、使用する蛍光色素の蛍光スペクトルがより長波長のものを選択する必要があることが分かった。
ナメクジウオにおける光受容細胞の同定：ナメクジウオにおける感桿型光受容細胞以外の光受容細胞の探索を、アレスチンをマーカーとしたin situ hybridizationや免疫組織学的手法を用いて行った。その結果、アレスチンを多量に発現する新規の光受容細胞候補を発見した。
遺伝子導入ゼブラフィッシュの作製：メラノプシン1の上流配列を単離し、その配列下でGFPを発現する遺伝子導入ゼブラフィッシュの作製のために取得した上流配列が、プロモーター活性を持つことが明らかになった。
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| 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
13シス結合能が、ハマダラカエンセファロプシン類の機能発現に重要な性質であることを明らかにできた。これは、米国科学アカデミー紀要に発表した。また、細胞内記録法とカルシウムイメージングについては、水平細胞の明確な光反応を捉えることは出来なかったが、どのような改良を行うことが重要であるかが明らかになり、来年度以降の研究への基礎データを十分に得ることができた。メラノプシン発現細胞におけるコネクシンの解析についても、その特異的発現とさらなる新規のコネクシンの発現を示唆する結果を得ることが出来た。以上の点を踏まえ、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
カルシウムイメージングについては、GFPの 励起・蛍光スペクトルとは異なる特性を持つカルシウム指示薬を用いる。また、水平細胞に cAMP感受性のルシフェラーゼやカルシウム感受性の蛍光色素を発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを作製し、その水平細胞において、光依存的なcAMPやカルシウムの変化が起こるのかを直接解析することにより、単離細胞を用いた解析が推進できると考えられる。
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