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2015 年度 実績報告書

錐体・桿体視細胞に特異的な光応答をもたらす分子環境の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24570085
研究機関大阪大学

研究代表者

橘木 修志  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70324746)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード動物生理化学 / 視細胞 / 錐体 / 桿体 / 光応答
研究実績の概要

本研究の目的は、錐体・桿体の光受容部(外節)での i)脂質組成の違い、ii)発現しているタンパク質の違い、の2つの違いに注目し、これらの違いが錐体・桿体の光応答特性の違いの原因となっているか明らかにすることである。
脂質組成の違いは、視物質によるGタンパク質活性化の効率に影響を及ぼし、最終的に錐体・桿体の光応答の感受性の違いの原因となると考えられる。今年度、錐体・桿体の外節における脂質組成について、コレステロール量が錐体において桿体より10倍高いこと、脂肪酸組成については特定の不飽和脂肪酸(DHA)の割合が桿体では錐体よりも約20%高いことを明らかにした。この違いが応答に及ぼす影響の評価は現在行っている。
発現しているタンパク質の違いについては、当初計画していた二次元電気泳動法では網羅的な解析が難しかったため、より多くのタンパク質を検出することができるゲルショットガン解析に方法を変えて実験を行った。また、ショットガン解析のデータを効率よく解析するために、コイ網膜のmRNAライブラリも構築しなおした。これらの改善により、高効率で網羅的な解析ができるようになった。解析の結果、錐体、桿体の外節にそれぞれ独自に局在していると思われるタンパク質が見出された。現在、これらのタンパク質について、ゼブラフィッシュを用いてKO個体を作成し、細胞の光応答に影響を及ぼすタンパク質かどうかを検討中である。
さらに、錐体と桿体において視物質が再生されるときに生じる脱リン酸化反応が、視物質がどのような状態の時にどのような速度で生じるのか検討した。その結果、脱リン酸化は、桿体より錐体で速く生じること、また、両方の細胞において、視物質の状態によらずコンスタントな速度で生じていることがわかった。これらの結果は、錐体が明るいところで応答の飽和が生じずに働き続けることができる分子基盤であると考えられる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dephosphorylation during Bleach and Regeneration of Visual Pigment in Carp Rod and Cone Membranes.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka, H., Tachibanaki, S. and Kawamura, S.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 ページ: 24381-24890

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.674101

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 桿体・錐体視細胞外節に発現している蛋白質の比較解析の試み2015

    • 著者名/発表者名
      深川貴志、橘木修志、河村悟
    • 学会等名
      日本動物学会第86回新潟大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴法によるコイcGMPホスホジエステラーゼ活性化反応の解析2015

    • 著者名/発表者名
      浅野禎三、橘木修志、河村悟
    • 学会等名
      日本動物学会第86回新潟大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [学会発表] トランスデューシン活性化能を有するロドプシン褪色中間体とMeta II中間体の同一性に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      橘木修志、熊倉良太、Tang Whei-Ee、福永洋一郎、河村悟
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス自然科学本館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [図書] 医学のあゆみ、「桿体視物質・錐体視物質―桿体視と錐体視の機能的差異をもたらすGPCR」2016

    • 著者名/発表者名
      河村悟、橘木修志
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
  • [備考] 生命機能研究科 細胞内情報伝達研究室(旧河村研究室)

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~kawamura/index2.htm

  • [備考] 大阪大学研究者総覧 橘木修志

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=1987

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公開日: 2017-01-06  

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