光受容関連分子の遺伝子操作による研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63621001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 徳永 史生 東北大学, 理学部, 助教授 (80025452)
• 研究分担者: 安井 明 東北大学, 抗酸菌病研究所, 助手 (60191110) ; 米田 好文 東京大学, 理学部, 講師 (10124215) ; 佐藤 直樹 東京大学, 理学部, 助手 (40154075) ; 井口 八郎 京都大学, 理学部, 助教授 (20028195) ; 小保方 潤一 北海道大学, 遺伝子実験施設, 助手 (50185667) ; 桑原 朋彦 東邦大学, 理学部, 助手 (80153435) ; 尾崎 浩一 大阪大学, 理学部, 助手 (90194539) ; 三木 直正 金沢大学, がん研究所, 教授 (40094445)
• キーワード: 遺伝子操作 / 光受容分子 / 視覚 / 光合成 / 光形態形成 / 光回復 / 視物質 / フィトクロム

研究概要

本申請研究では遺伝子操作技術を用いて、光受容関連タンパク質の微細構造と機能、光受容関連タンパク質遺伝子の構造と発現、細胞内で起こるそれら遺伝子発現の光調節機構を解析することを目的としている。本年度は以下に述べるような成果が得られた。視覚に関しては、ヒトの色覚色素のcDNAをプローブとしてニワトリの遺伝子DNAより4種類の色覚色素の遺伝子に対応すると推定されるDNAを持つ大腸菌が得られた。また、バクテリオロドプシンの蛋白部分を大腸菌で発現させた(徳永)。網膜で特異的に発現しているMEKA蛋白質の抗体を作製し、MEKA蛋白質が光受容細胞に特異的に発現していることを確認した。また、錐体で特異的に発現しているvisininのcDNAをクローン化した(三木)。視物質の再生に重要な働きをするレチナール結合タンパク質について、そのcDNaの塩基配列から1次、2次構造を推定した(尾崎)。光合成に関しては、光化学系IIマンガン結合タンパク質を大腸菌で発現させ、プロセシング部位を決定し、その蛋白質の生理活性を検討した(桑原)。核DNAコードされている光化学系IサブユニットのcDNAをクローン化した(小保方)。大腸菌にも可視光によって、発現が制御される遺伝子のあることを見つけた(井口)。光回復酵素に関しては、進化上離れた高度好塩菌と放線菌の光回復酵素の遺伝子のクローニングを行い比較解析した。また、藍草の遺伝子を大腸菌に発現させて、その光吸収体について調べた(安井)。光形態形成に関しては、エンドウのフィトクロムのmRNAがポリゾーム中に3種類あることを明らかにした(佐藤)。フィトクロムcDNAをペチュニアに導入するめどがたった。また熱ショック蛋白質の発現調節領域を単離し、それを用いてフィトクロムをコードするDNA断片の導入の可能性ができた(米田)。

研究成果

• [文献書誌] 徳永史生: 実験医学. 6. 98-103 (1988)
• [文献書誌] O.Hisatomi,;T.Iwasa,;F.Tokunaga,;M.Ishikawa,;A.Tonosaki: Zool.Sci.6. 1202 (1988)
• [文献書誌] M.Takao,;A.Yasui,;F.Tokunaga.: Vision Res.24(4). 471-480 (1988)
• [文献書誌] C-H.Kuo,;M.Akiyama,;N.Miki: Mol.Brain Res.(1989)
• [文献書誌] A.Yasui,;M.Takao,;A.Oikawa,;A.Kiener,;C.T.WAlsh,;A.P.M.Eker: Nucleic Acids Res.16. 4447-4463 (1988)
• [文献書誌] N.Sato: Plant Mol.Biol.11. 697-710 (1988)
• [文献書誌] F.Tokunaga: ""Chicken Visual pigment genes."in Molecular Physiology of Retinal Proteins," Yamada Science Foundation, 15-20 (1988)
• [文献書誌] K.Ozaki,;M.Terakita,;M.Ozaki,;M.Nishimura,;I.Hara-Nishimura,;R.Hara,;T.Hara: ""Structure of sequd retinal-binding protein."in Molecular Physiology of Retinal Proteins." Yamada Science Foundation, 421-422 (1988)