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2010 Fiscal Year Annual Research Report

視物質と視細胞の機能多様化メカニズム

Research Project

Project/Area Number 20227002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

七田 芳則  京都大学, 理学研究科, 教授 (60127090)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今元 泰  京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (80263200)
山下 高廣  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50378535)
Keywords視覚 / 視物質 / 機能多様性 / 分子メカニズム / マウスモデル
Research Abstract

交付申請書に記載の実験計画に沿って、下記の実験を行った。
1.昨年に完成した微弱光測定装置を用いて、錐体視物質(マウス緑)の生理温度での反応過程を測定した。その結果、マウス緑の活性状態の寿命は約40ミリ秒であることがわかった。マウス緑をノックインしたマウス桿体視細胞の光感受性は約1/3なので、上記の活性状態の寿命により1/3の光感受性の違いが生じるためには、誌細胞内でのリン酸化の時定数が約80ミリ秒であると推定できた。
2.視細胞の暗ノイズの原因となる視物質の熱活性化を生化学的手法で観測することを試みた。その結果、視物質に由来する暗ノイズとそれらが活性化するGタンパク質へのGTPγSの取り込み量に相関がみられることがわかった。また、1分子観測法を最適化するために、ロドプシンをナノディスクに包埋して分子を分散させることを試み、この試料を用いてシグナルを観測することに成功した。
3.イントロンを含む錐体視物質遺伝子をロドプシンプロモーター下流につないだBACコンストラクトを利用してトランスジェニックマウスを作製した。現在、作製済みのノックインマウスと掛け合わせることで桿体視細胞に異所的に発現する錐体視物質の量の多いマウスをスクリーニングしている。
4.オプシン類は7つのグループに分けられるが、その中でOpn5と名付けられたグループだけがタンパク質の性質が明らかでない唯一のものとして残っていた。本研究において、ニワトリのOpn5について初めてリコンビナント体の作製に成功した。Opn5はこれまでの予想と異なり、紫外線感受性を有し、GiタイプのGタンパク質を活性化することがわかった。

  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Chimeric microbial rhodopsins containing the third cytoplasmic loop of bovine rhodopsin.2011

    • Author(s)
      A.Nakatsuma
    • Journal Title

      Biophys.J.

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Beta-arrestin functionally regulates the nonbleaching pigment parapinopsin in lamprey pineal.2011

    • Author(s)
      E.Kawano-Yamashita
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: e16402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Opn5 is a UV-sensitive bistable pigment that couples with Gi subtype of G protein.2010

    • Author(s)
      T.Yamashita
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      Volume: 107 Pages: 22084-22089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in butterflies.2010

    • Author(s)
      M.Wakakuwa
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: e15015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photosensitivities of rhodopsin mutants with a displaced counterion.2010

    • Author(s)
      K.Tsutsui
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 49 Pages: 10089-10091

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of the second extracellular loop of rhodopsin by characterizing split variants.2010

    • Author(s)
      K.Sakai
    • Journal Title

      Photochem.Photobiol.Sci.

      Volume: 9 Pages: 1490-1497

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple functions of Schiff base counterion in rhodopsins.2010

    • Author(s)
      K.Tsutsui
    • Journal Title

      Photochem.Photobiol.Sci.

      Volume: 9 Pages: 1426-1434

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生理的温度条件下における桿体、錐体視物質の光反応過程の比較解析2010

    • Author(s)
      矢野雅裕
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京都 東京大学
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Remarks]

    • URL

      http://photo1.biophys.kyoto-u.ac.jp/shichida/home_jp.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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