2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K07437
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山下 高廣 京都大学, 理学研究科, 助教 (50378535)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光受容蛋白質 / 視細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光受容タンパク質オプシンはそのアミノ酸配列からいくつかのグループに分類できる。その中でもOpn5グループは脊椎動物が広くもつオプシンとして最後に見つかり、解析が遅れている。脊椎動物のOpn5は４つのサブタイプに分かれ、そのうちOpn5nサブタイプは可視光感受性であることがわかっている。さらに、Opn5サブタイプは哺乳類以外の脊椎動物の網膜の視細胞に発現することを見いだしている。そこで、視細胞に存在する視物質以外のオプシンの分子特性やそれが関わる生理機能を明らかにすることを目的とする。
１．メダカはOpn5n遺伝子を２つもつ。前年度にダブルノックアウトの解析を行い、顕著な表現型が観察できた。そして、Opn5nのシングルノックアウトメダカの解析を行ったところ、１遺伝子の欠損でも網膜運動現象に影響がでることがわかった。
２．遺伝子組換えメダカの行動解析を行うことを目的として、メダカの周りで縞模様を回転させた時に自由遊泳のメダカが回転に追従して泳ぐoptomotor response (OMR) を１時間以上継続して観察できる系を確立した。そして、実際にメダカの観察を行ったところ、Opn5nとは別のOpn5サブタイプのノックアウト個体において、OMRに異常がでることがわかった。
３．脊椎動物のOpn5は、その祖先型は紫外光感受性であり、その後の多様化の過程で可視光感受性のものができたと考えている。この分子進化プロセスを検証するため、Opn5の変異体を解析した結果、可視光受容のために重要なアミノ酸の同定とその変遷を明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Opn5n遺伝子のシングルノックアウトとダブルノックアウトで表現型の比較をすることができた。また、他のOpn5サブタイプについて、確立した行動実験系を用いて、行動に異常がでることが確認できた。最終年度に向けて、視覚に関わる別の行動実験系での検証を行うベースができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．魚類の網膜運動現象を制御する光波長とOpn5nとの関わりを解析する。
２．OMR以外にメダカの視覚機能を評価する行動実験系を確立し、Opn5ノックアウトメダカを用いて解析を行う。
３．脊椎動物のOpn5の中には、分子特性が他のオプシンを大きく異なっているものがある。その分子メカニズムの詳細を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
共同研究者との研究打ち合わせの回数が少なくなったため、残額が生じた。
次年度に研究打ち合わせのための旅費として使用する。
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