多様な動物のロドプシン類の性質を利用して、光遺伝学において利用できる新規のツールを得ることを目的として解析を行い、以下の結果が得られた。 (1)光強度に依存して細胞内二次メッセンジャー量を変化させるだけではなく、光の波長の違いによっても二次メッセンジャーの濃度を変化させることができるロドプシン類を探索した。さまざまな非視覚ロドプシン類や無脊椎動物の視覚ロドプシン類を発現する培養細胞をUV光、青色光、緑色光の3種類の光により繰り返して照射し、細胞内cAMP(二次メッセンジャー)濃度を測定した。その結果、パラピノプシン発現細胞では、それぞれの色の光で、何度でも同程度のcAMP濃度を示した。すなわち、パラピノプシンは「色」により細胞内のcAMP濃度を制御できるツールとして使用できることが示唆された。 (2)マウス小脳のプルキンエ細胞に特異的なプロモータ下で非視覚型ロドプシン類のキメラ変異体等を明確に機能させるためには、細胞における発現量を可能な限り高めることの重要性が示唆された。いくつかの無脊椎動物の非視覚ロドプシン類は、それらの遺伝子コドンを哺乳類(ヒト)で頻度高く使われているコドンに変更することにより、発現量が格段に上昇することがわかった。 (3)体内にユビキタスに存在する発色団である13シス型レチナールの結合能を持つオプシン(ハマダラカOpn3)を、ゼブラフィシュに遺伝子導入し、嗅細胞に特異的に発現させることに成功した。匂い物質の代わりに光を用いて嗅覚行動を起こさせることが可能であると考えられた。
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