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2014 年度 実績報告書

単離細胞を用いた非視覚型ロドプシン類の機能多様性に関する分子生理学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 23247011
研究機関大阪市立大学

研究代表者

寺北 明久  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードロドプシン類 / 非視覚型オプシン
研究実績の概要

1.単離光受容細胞の二次メッセンジャーの変化から、その細胞に含まれるオプシンの吸収特性を解析することを目指し、培養細胞で機能未知のオプシンの吸収スペクトルが測定できるのかを検討した。具体的には、オプシンを発現する培養細胞を、等光子数の異なる波長の光で刺激し、光依存的に細胞内cAMP濃度の上昇を測定した。cAMP濃度は、cGMP感受性の発光タンパク質を共発現させ、発光強度の測定により解析した。その結果、吸収スペクトルが既知であるアンドンクラゲオプシンの場合は、cAMP濃度の上昇から求められた吸収スペクトルと実際の吸収スペクトルが完全に一致することを明らかにした。機能未知のオプシンについても、吸収スペクトルの解析に成功した。
2.緑色蛍光タンパク質(GFP)をメラノプシン発現水平細胞に発現するゼブラフィッシュ網膜を単離し、視細胞との接続を保った状態で、その水平細胞から細胞内記録法により、光依存的な過分極応答を測定した。等光子数のさまざまな波長の光を照射して解析した結果、すべての波長において、過分極応答をすることがわかった。また、単離メラノプシン発現水平細胞の場合は、同様に測定しても顕著な応答が見られないことから、これらの応答は視細胞由来である可能性が考えられた。
3.メラノプシン発現細胞をGFP標識し、4種類(赤、緑、青、UV感受性)の錐体細胞の内の1種類を赤色蛍光タンパク質(RFP)標識して、それらの間に神経シナプスを形成しているのかを解析した。その結果、メラノプシン発現水平細胞は、複数種類の錐体と連絡していることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Green-sensitive opsin is the photoreceptor for photic entrainment of an insect circadian clock2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kodama, Y. Kamae, M. Koyanagi, K. Tatewaki, E. Hassaneen, ASM Saifullah, T. Yoshii, A. Terakita and K. Tomioka
    • 雑誌名

      Zool. Let

      巻: 1 ページ: 11

    • DOI

      10.1186/s40851-015-0011-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution of Mammalian-like melanopsin in cyclostome retinas exhibiting a different extent of visual functions2014

    • 著者名/発表者名
      L. Sun, E. Kawano-Yamashita, T. Nagata, H. Tsukamoto, Y. Furutani, M. Koyanagi and A. Terakita
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: e108209

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108209

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intramolecular interactions that induces helical rearrangement upon rhodopsin activation: Light-induced structural changes in metarhodopsin IIa probed by cysteine S-H stretching vibrations2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamazaki, T. Nagata, A. Terakita, H. Kandori, Y. Shichida and Y. Imamoto
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 289 ページ: 13792-13800

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.527606

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional properties of opsins and their contribution to light-sensing physiology2014

    • 著者名/発表者名
      A. Terakita and T. Nagata
    • 雑誌名

      Zool. Sci

      巻: 31 ページ: 653-659

    • DOI

      10.2108/zs140094

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] "非視覚”型光受容タンパク質Opn3とそのGPCR研究への応用2014

    • 著者名/発表者名
      小柳光正、寺北明久
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 50 ページ: 893-895

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular basis of wavelength discrimination in the pineal organs of lower vertebrates2014

    • 著者名/発表者名
      A. Terakita
    • 学会等名
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of a visible light-sensitive pigment involved in the wavelength discrimination in the lamprey pineal organ2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Wada, Emi Kawano-Yamashita, Satoshi Tamotsu, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-08
  • [学会発表] Molecular property and distribution of mammalian-like melanopsins in lamprey and hagfish2014

    • 著者名/発表者名
      Lanfang Sun, Emi Kawano-Yamashita, Takashi Nagata, Hisao Tsukamoto, Yuji Furutani, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
    • 学会等名
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      長浜ロイヤルホテル(滋賀県・長浜市)
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-08
  • [学会発表] Analysis of molecular properties of various opsins by bioluminescence monitoring of second-messengers in cultured cells2014

    • 著者名/発表者名
      永田 崇, 杉原 智博, 小柳 光正, 寺北 明久
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-25
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ松果体の波長識別に関わる神経投射の組織学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      小坂 成章,山下(川野) 絵美,和田 清二,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] ヒトメラノプシンとマウスメラノプシンの違い2014

    • 著者名/発表者名
      塚本 寿夫,久保 義弘,David Farrens, 小柳 光正,寺北 明久, 古谷 祐詞
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] ナメクジウオにおける新規光受容細胞の特徴2014

    • 著者名/発表者名
      小柳 光正,尾花 愛梨,窪川 かおる,寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] 円口類ヤツメウナギの脳深部に発現する非視覚オプシンの組織学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      山下(川野) 絵美,小柳 光正,和田 清二,保 智己,寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] ハエトリグモの第一次視覚中枢における主眼視細胞の投射様式2014

    • 著者名/発表者名
      永田 崇,木下 充代,蟻川 謙太郎,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] ヤツメウナギ松果体の波長識別に関わる光受容細胞の解析2014

    • 著者名/発表者名
      和田 清二,山下(川野) 絵美,保 智己,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] 円口類ヤツメウナギ松果体の波長識別に関わる光受容細胞の解析2014

    • 著者名/発表者名
      和田 清二,山下(川野) 絵美,保 智己,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      第18回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-22
  • [学会発表] 円口類ヤツメウナギの脳深部に発現する非視覚オプシンの解析2014

    • 著者名/発表者名
      山下(川野) 絵美,小柳 光正,和田 清二,保 智己,寺北 明久
    • 学会等名
      第18回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-22
  • [学会発表] 哺乳類メラノプシンが示す多様な分子特性2014

    • 著者名/発表者名
      塚本 寿夫,久保 義弘,David Farrens,小柳 光正,寺北 明久,古谷 祐詞
    • 学会等名
      第18回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-22
  • [学会発表] 培養細胞発現系を用いた二次メッセンジャーの濃度変化に基づくロドプシン類の分子特性の解析方法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      杉原 智博,永田 崇,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      第18回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-22
  • [学会発表] 二種類の円口類における哺乳類型メラノプシンの網膜内分布の比較2014

    • 著者名/発表者名
      孫 蘭芳,山下(川野) 絵美,永田 崇,塚本 寿夫,古谷 祐詞,小柳 光正,寺北 明久
    • 学会等名
      第18回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学・杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-22
  • [図書] Evolution of visual and non-visual pigments2014

    • 著者名/発表者名
      E. Kawano-Yamashita, M. Koyanagi, S. Wada and A. Terakita
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 生物模倣技術と新材料・新製品開発への応用2014

    • 著者名/発表者名
      寺北明久
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      技術情報協会

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公開日: 2016-06-01  

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