脊椎動物新規紫外線受容タンパク質の機能発現メカニズムの解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23770074
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山下 高廣 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50378535)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 動物生理化学 / 光受容

研究概要

脊椎動物に広く見られる光受容タンパク質Opn5グループについて、その分子特性を比較解析することを目的とした。Opn5グループのうち、Opn5mとOpn5L2はともに11シス型レチナールを結合し紫外光受容体を形成し全トランス型に光異性化することで活性化すること、非哺乳類Opn5mとOpn5L2は全トランス型レチナールを直接結合し光非依存的に活性化することがわかった。つまり、Opn5はヒトを含んで脊椎動物共通の紫外光感受システムを提供するとともに、一部は光受容以外の生理機能に関わる可能性が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Chloride-dependent spectral tuning mechanism of L-group cone visual pigments (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta, 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] 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. Shichida and 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 pigment (2012)
  • 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
  • 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] Vertebrate ancient-long opsin has molecular properties intermediate between those of vertebrate and invertebrate visual pigments (2011)
  • 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. Ya nag a wa , T. Ya ma shi t aand 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] Glutamate acts as a partial inverse agonist to metabotropic glutamate receptor with a single amino acid mutation in the transmembrane domain
  • 著者名/発表者名: M. Ya nag a wa , T. Ya ma shi t aand 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
• [学会発表] Molecular properties of vertebrate non-visual opsins, Opn5 and Opn5-like protein (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta
  • 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] Comparative analysis of transducin activation by rhodopsin and cone pigments in nanodiscs (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kojima, R. Maeda, Y. Imamoto, T. Ya ma shi t aand Y. Shichida
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大/愛知県
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Analysis of molecular properties of vertebrate non-visual opsins,Opn5 and Opn5-like protein (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta, H. Ohuchi, S. Tomonari, S. Fujita-Yanagibayashi, K. Sakai, S. Noji and Y. Shichida
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大/愛知県
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Single amino acid substitution in the transmembrane domain of metabotropic glutamate receptor changes an agonist into an inverse agonist (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ya nag a wa , T. Ya ma shi t aand Y. Shichida
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大/愛知県
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] 非哺乳類脊椎動物が持つ光受容タンパク質Opn5L2の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣・大内淑代・友成さゆり・柳林(藤田)彩理・酒井佳寿美・野地澄晴・七田芳則
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大/大阪府
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 非哺乳類脊椎動物が持つ光受容タンパク質Opn5L1の分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤恵太・山下高廣・大内淑代・友成さゆり・湯本茜・柳林(藤田)彩理・酒井佳寿美・野地澄晴・七田芳則
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大/大阪府
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 新規Opn5類似タンパク質の分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯本茜・山下高廣・大内淑代・友成さゆり・野地澄晴・七田芳則
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会(
  • 発表場所: 大阪大/大阪府
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] マウスメラノプシンの光応答特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山オジョス武・山下高廣・今元泰・七田芳則
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大/大阪府
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 脊椎動物非視覚オプシンOpn5と類似タンパク質の比較解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣・大内淑代・友成さゆり・柳林(藤田)彩理・酒井佳寿美・野地澄晴・七田芳則
  • 学会等名: 第16回視覚科学フォーラム
  • 発表場所: 埼玉医科大/埼玉県
  • 年月日: 2012-08-25
• [学会発表] 非哺乳類特異的なオプシン5類似光受容タンパク質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣・大内淑代・友成さゆり・柳林(藤田)彩理・酒井佳寿美・野地澄晴・七田芳則
  • 学会等名: 動物学会近畿支部春季発表会
  • 発表場所: 良女子大/奈良県
  • 年月日: 2012-05-12
• [学会発表] 脊椎動物光受容タンパク質Opn5の分子特性に関する比較解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯本茜・山下高廣・酒井佳寿美・友成さゆり・大内淑代・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: 2011-09-22
• [学会発表] 非哺乳類が持つOpn5類似光受容タンパク質の分子特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下高廣・大内淑代・友成さゆり・柳林(藤田)彩理・酒井佳寿美・野地澄晴・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: 2011-09-22
• [学会発表] 脊椎動物視物質のアポタンパク質"オプシン"におけるGタンパク質活性化能の比較解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤登悠子・柳川正隆・山下高廣・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] 長波長感受性錐体視物質に結合した塩化物イオンは活性状態の生成を促進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤恵太・森住威文・山下高廣・今元泰・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] What should we learn from animal opsin diversification? (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta
  • 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] Analysis of photobleaching processes of rhodopsin and cone pigments in nanodiscs (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kojima, R. Maeda,I. Seki, T. Ya ma shi t a, Y. Imamoto and Y. Shichida
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大/兵庫県
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Exploring the molecular function of Parietopsin (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sakai, Y. Imamoto, T. Yamashitaand Y. Shi chi da
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大/兵庫県
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] G protein activation mechanism by activated rhodopsin (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Kimata, T. Yamashita, T. Matsuyama. H, Y. Imamoto and Y.Shi chi da
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 日本生物物理学会第49回年会
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Dimeric arrangement of metabotropic glutamate receptor and its synergistic rearrangement upon the binding of two glutamates (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ya nag a wa , T. Ya ma shi t aand Y. Shichida
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大/兵庫県
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Molecular characterization of vertebrate ancient-long opsin (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, T. Yamashita and Y. Shichida
  • 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: 2011-07-31
• [学会発表] Direct interlink between C-Terminus of G Protein and its nucleotide-binding site (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Kimata, T. Yamashita, T. Matsuyama, Y. Imamoto and Y. Shichida
  • 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: 2011-07-31
• [学会発表] Characterization of ligand induced and constitutive activity in rhodopsin (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuyama, T. Yamashita, Y. Imamoto and Y. Shichida
  • 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: 2011-07-31
• [学会発表] Functional evolution of opsins (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta
  • 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] Opn5 is a UV-sensitive bistable pigment that couples with Gi subtype of G protein (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashi ta, H. Ohuchi, S. Tomonari, K. Ikeda, K. Sakai and Y. Shichida
  • 学会等名: FASEB Conference "Biology & Chemistry of Vision"
  • 発表場所: Tucson/USA
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] アフリカツメガエルVALオプシンの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤恵太・山下高廣・大内淑代・七田芳則
  • 学会等名: 動物学会近畿支部春季発表会
  • 発表場所: 京都大/京都府
  • 年月日: 2011-05-14
• [図書] Evolution and Senses (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shi chi da , T. Ya ma shi t a, 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: 154-163
  • 出版者: 京都大学学術出版会
• [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: 51, 186-7
  • 出版者: 生物物理
• [備考]
  • URL: http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/shichida/home_jp.html