GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

包括 GTP 结合蛋白在内的光转导分子的多样性和进化

基本信息

批准号：
07265207
负责人：
深田吉孝
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【1】網膜以外の光受容組織における光情報伝達分子の構造と機能の解析研究代表者らが発見した松果体の光受容体ピノプシンの情報伝達経路を明らかにするため、ヒヨコ松果体cDNAライブラリーより、三量体G蛋白質αサブユニットの遺伝子を検索した。その結果、Gt1α(桿体型トランスデューシンα)・Go1α・Go2α・Gi2α・Gi3αをコードすると思われる遺伝子が単離できたが、Gt2α(錐体型トランスデューシンα)遺伝子は得られなかった。塩基配列から推定されるアミノ酸配列では、ヒヨコ松果体Gt1αはウシ錐体Gt2αよりも明らかにウシ桿体Gt1αに高い相同性を示した(それぞれ97%と82%)。ノザンブロット解析の結果、やはりGt2α遺伝子はヒヨコ松果体ではほとんど発現していないことが判明した。これまでに知られている松果体の光情報伝達分子群は、ピノプシンを含めて錐体型であったが、桿体型G蛋白質αサブユニットが松果体に存在するという今回の結果は、網膜と松果体における情報伝達分子の進化を考える上で極めて興味深い。一方、ピノプシンに対する特異的抗体を作成し、ヒヨコ松果体切片を免疫染色した結果、濾胞内腔に強い陽性像がみられ、ピノプシンは松果体細胞の外節に局在すると考えられた。現在、上記の各Gαに対する特異的抗体を用いてピノプシンと細胞内局在が一致するGαを同定しようと試みている。【2】脳内光受容分子の同定とその一次構造解明鳥類・両生類の脳深部にはロドプシン様の光受容体が存在し、概日リズムや季節性の生殖応答に関与するのではないかと考えられている。この分子の実体を知るため、ハト外側中隔部およびカエル視交叉上核のcDNAライブラリーから光受容体遺伝子を検索しているが、候補遺伝子はまだ得られていない。

本研究按照资助申请中所述的研究实施计划进行，并获得以下研究结果。 [1] 视网膜以外的感光组织中光学信息转导分子的结构和功能分析为了阐明研究代表发现的松果体中的感光细胞pinopsin的信息转导途径，鸡松果体cDNA在文库中搜索三聚体 G 蛋白 α 亚基的基因。结果，分离了被认为编码Gt1α(视杆转导蛋白α)、Go1α、Go2α、Gi2α和Gi3α的基因，但没有获得Gt2α(视锥转导蛋白α)基因。从核苷酸序列推导的氨基酸序列来看，鸡松果体Gt1α与牛视杆Gt1α的同源性明显高于与牛视锥细胞Gt2α的同源性（分别为97％和82％）。 Northern blot分析的结果发现，Gt2α基因在雏鸡松果体中几乎不表达。迄今为止，松果体中的光学信息转导分子群（包括松视蛋白）呈圆锥形，但目前的结果表明，松果体中存在杆状 G 蛋白 α 亚基，考虑到这一点，这是非常有趣的。松果体中信息传输分子的进化。另一方面，当我们创建针对松果体蛋白的特异性抗体并对小鸡松果体的免疫染色切片时，在滤泡腔中观察到强烈的阳性图像，表明松果体蛋白位于松果体细胞的外段。我们目前正在尝试使用针对上述每种 Gα 的特异性抗体来鉴定其细胞内定位与 pinopsin 匹配的 Gα。 [2] 大脑中光感受器分子的鉴定及其初级结构的阐明视紫红质样光感受器存在于鸟类和两栖动物的大脑深处，人们认为它们可能参与昼夜节律和季节性生殖反应。为了了解该分子的身份，我们正在从鸽子外侧隔膜和青蛙视交叉上核的cDNA文库中寻找光感受器基因，但尚未获得候选基因。