2017 Fiscal Year Research-status Report
錐体と桿体の外節における脂質・タンパク質組成の違いが光応答に及ぼす影響の解析
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16K07438
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
橘木 修志 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70324746)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
妹尾 圭司 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (50283908)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 動物生理化学 / 視細胞 / 錐体 / 桿体 / 光応答 / 脂質組成 / タンパク質組成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、錐体・桿体の光受容部(外節)のおける脂質組成・タンパク質組成の違いに着目し、これらの違いが錐体・桿体の応答 にどのような影響を与えているかを明らかにすることを目的としている。
脂質組成の違いが及ぼす影響を検討するに先立って、 錐体・桿体の脂質組成について、昨年度には従来の方法(ガスクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィー)よりも詳細な解析が可能な質量分析法(LC/MS)を用いた解析を行った。その結果、不飽和脂肪酸とコレステロールの組成比に大きな違いが見られた。そこで、研究計画【研究課題1:視細胞外節の脂肪酸組成が視物質によるGtの活性化反応効率に及ぼす影響の解析】に基づき、まず、コレステロールの量比の違いがGt活性化反応に及ぼす影響を測定した。その結果、これまでの知見と異なる結果を得た。現在、引き続き得られた結果を検証中である。
また、本年度の計画【研究課題3:錐体・桿体外節に特異的に発現している未知タンパク質の同定】を昨年にひき続き遂行した。本年度は、膜表在性のタンパク質まで解析の範囲を広げた解析を行い、より多くのタンパクについての知見を得ることが出来た。これまでの結果を元に、錐体外節には存在するが桿体外節には存在しないタンパク質（すでに発表済みのNeurocalcinを含む）について遺伝子改変を行なった動物を作成し、その機能を解明することを試みている。
さらに、視細胞が光に応答する基本メカニズムのうち、活性型トランスデューシンが効果器タンパク質であるホスホジエステラーゼを活性化するメカニズムについて詳細な検討を行っていたところ、これまでに知られていなかった活性化機構を明らかにできた。現在、この成果については投稿中である。
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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
本研究の計画では、平成29年度に、桿体・錐体の脂質組成の違いに着目した2つの研究(【研究課題1:視細胞外節の脂肪酸組成が視物質によるGtの活性化反応効率に及ぼす影響の解析】【研究課題2:IRIMS法による錐体・桿体における視物質周辺の脂質環境の 解析】)を行う予定であった。研究課題1については、錐体・桿体の脂質組成で大きな差が見られたコレステロール含有量についての研究に着手し、すでに成果を得ている。今後は、これまでのデータを補完するための追加実験を行う予定である。また、不飽和脂肪酸含有量についてもすでに予備実験を完了している。課題2については、測定系に必要な抗体作成を行っている。また、本研究の計画では、平成29年度に、錐体・桿体のタンパク質組成の違いに着目した【研究課題3:錐体・桿体外節に特異的に発現している未知タンパク質の同定】を行う予定であったが、この計画は予定通りに推移しているのに加え、従来では検討が不十分であった膜表在性タンパク質についても詳細な検討すでに行っている。これらの結果に基づき、【研究課題4:錐体・桿体外節に特異的に発現している タンパク質の機能解析】の計画に基いて遺伝子改変動物の作成の段階に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度に終了予定の【研究課題2:IRIMS法による錐体・桿体における視物質周辺の脂質環境の解析】については、実験に用いる抗体の作成の段階で遅れが生じているので、今後、課題の遂行に努める。 【研究課題4:錐体 ・桿体外節に特異的に発現しているタンパク質の機能解析】については、タンパク質を改変した動物においてどのような変異が生じているのかを、従来の計画では網膜電位測定に寄ってい行う予定であった。しかし、予備実験の結果、スクリーニングを行う上で多数の実験動物の測定を行うのにやや困難な側面があることがわかり、現在、この方法と並行して、眼球運動を測定することによる検査法（OKR法）を取り入れることを計画している。
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| Causes of Carryover |
(理由) 平成29年の計画として、タンパク質のMS解析を複数回行う予定であり、そのための費用を計画していたが、研究機関におけるMS解析の低価格化がなされ、次年度使用額が生じた。
(使用計画) 生じた次年度使用額については、新たなスクリーニング法として検討するOKR法の設備を準備するために使用する予定である。
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