Photoreceptome解析による動物の光受容システムの進化及び多様性の研究

通过感光组分析研究动物感光系统的进化和多样性

• 批准号: 18017018
• 负责人: 小柳 光正
• 金额: $ 4.86万
• 依托单位: Osaka City University
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18017018/
• 关键词: 光受容システム; オプシン; 進化; アンドンクラゲ; ハエトリグモ; 色覚; 眼外光受容; 松果体; 非視覚系色覚; ゼブラフィッシュ

本研究では,原始的な動物など進化的にキーとなる動物の光受容システムの解明およびゲノム解読によって初めて見つかった未知の光受容タンパク質の物性解析を行った。・眼を持つ最も原始的な動物であるアンドンクラゲ(刺胞動物)の光受容システムについて,視物質からシグナル伝達カスケードまでの完全解明に成功し,視覚進化の新しい概念を提唱した(論文投稿中)。また,脊椎動物の眼と下等動物の眼の構造に関する網羅的比較解析を行う目的で,アシドンクラゲレンズ眼の完全長cDNAライブラリの作製および30,000クローンのESTデータベースの構築を行った。・脳や肝臓に存在する機能未知視物質類似タンパク質・エンセファロプシンが,光受容タンパク質として機能することを,フグおよびハマダラカのホモログを用いた分光学的・生化学的解析により明らかにした(論文投稿中)。これは,脳や肝臓に未知の光感覚が存在することを示唆する直接証拠である。・昨年度発見したUV感受性パラピノプシンと可視光感受性パラピノプシンが,魚類松果体において近接する光受容細胞で別々に発現していることを突き止め,松果体の色識別への関与がが強く示唆された。・脊椎動物,昆虫類とは独立に色覚を進化させたクモ類の視物質を同定し,節足動物における色覚進化のシナリオを明らかにした(Koyanagi, et. Al.,2008)。さらに,無脊椎動物の視物質の発現に世界で初めて成功し,色覚の分子基盤を明らかにした(Terakita, et. Al.,2008;論文投稿中)。

在这项研究中，我们分析了未知的光感受器蛋白的物理特性，这些特性最初是通过阐明了进化中关键动物（例如原始动物）的光感受器系统（例如原始动物）和破译基因组来发现的。 - Andon水母（Cnidaria）的光感受器系统是眼睛最原始的动物，已成功地从光学物质到信号级联，并提出了一个新的视觉演化概念（论文提交）。此外，为了对脊椎动物和下动物眼睛的结构进行全面比较分析，我们创建了一个Asidon水母透镜眼睛的全长cDNA库，并构建了30,000个克隆的EST数据库。 - 使用同源粉鱼和海葵同源物的光谱和生化分析表明，Ensephalopsin是一种类似于大脑和肝脏中功能性未知的视觉物质的蛋白质，可作为感光蛋白（在Posting）起作用。这是直接证据表明，大脑和肝脏中存在未知的光敏性。 - 我们发现，去年发现的紫外线敏感性副蛋白蛋白和可见光敏感的副蛋白在邻近的光感受器细胞中分别表达在鱼松果腺中，并且强烈建议其参与松果腺的颜色鉴定。 - 我们确定了独立于脊椎动物和昆虫演化的蛛网膜的视觉物质，并揭示了节肢动物中色觉发展的情况（Koyanagi等，等，2008）。此外，它是世界上第一个成功表达无脊椎动物的视觉物质的成功，揭示了色觉的分子基础（Terakita等，等，2008；目前正在提交）。

项目成果

Gタンパク質活性化能に差異のあるロドプシン類における発色団レチナール周辺領域の構造変化の比較解析

不同G蛋白激活能力的视紫质中发色团视网膜周围区域结构变化的比较分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Kato;J.;塚本 寿夫;小柳 光正;寺北 明久;高野 浩輔;高田 英一郎;小柳 光正;Emi Kawano-Yamashita;塚本 寿夫
• 通讯作者: 塚本 寿夫

二胚葉動物における光受容系の分子基盤の解析

双胚层动物感光系统的分子基础分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukumura;K.;片岡直行;片岡直行;Takefumi. Morizumi;Takahiro Yamashita;Mitsumasa Koyanagi;寺北明久;Akihisa Terakita;Takeo Horie;Emi Kawano-Yamashita;Masaki Torii;塚本 寿夫;寺北明久;塚本寿夫;酒井佳寿美;木俣直規;藤田彩理;Hisao Tsukamoto;寺北明久;小柳光正;塚本寿夫;山下(川野)絵美;寺北明久;永田 崇;和田精二;神野有香;若桑基博;寺北明久;深田吉孝;永田 崇;寺北明久;寺北明久;永田崇;Akihisa Terakita;木股 直規;永田 崇;塚本 寿夫;寺北 明久;寺北 明久;高野 浩輔;高田 英一郎;小柳 光正;Akihisa Terakita;Emi Kawano-Yamashita;塚本 寿夫;寺北 明久;寺北 明久;永田 崇;小柳 光正
• 通讯作者: 小柳 光正

無脊椎動物ロドプシンにおけるレチナールシッフ塩基周辺のアミノ酸相互作用についての変異体解析

无脊椎动物视紫红质中视网膜-席夫碱周围氨基酸相互作用的突变分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukumura;K.;片岡直行;片岡直行;Takefumi. Morizumi;Takahiro Yamashita;Mitsumasa Koyanagi;寺北明久;Akihisa Terakita;Takeo Horie;Emi Kawano-Yamashita;Masaki Torii;塚本 寿夫;寺北明久;塚本寿夫;酒井佳寿美;木俣直規;藤田彩理;Hisao Tsukamoto;寺北明久;小柳光正;塚本寿夫;山下(川野)絵美;寺北明久;永田 崇;和田精二;神野有香;若桑基博;寺北明久;深田吉孝;永田 崇;寺北明久;寺北明久;永田崇;Akihisa Terakita;木股 直規;永田 崇
• 通讯作者: 永田 崇

部位特異的蛍光標識を用いた多様なロドプシンの活性化に伴う構造変化の検出の試み

尝试使用位点特异性荧光标记检测与各种视紫红质激活相关的结构变化

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukumura;K.;片岡直行;片岡直行;Takefumi. Morizumi;Takahiro Yamashita;Mitsumasa Koyanagi;寺北明久;Akihisa Terakita;Takeo Horie;Emi Kawano-Yamashita;Masaki Torii;塚本 寿夫;寺北明久;塚本寿夫;酒井佳寿美;木俣直規;藤田彩理;Hisao Tsukamoto;寺北明久;小柳光正;塚本寿夫;山下(川野)絵美;寺北明久;永田 崇;和田精二;神野有香;若桑基博;寺北明久;深田吉孝;永田 崇;寺北明久;寺北明久;永田崇;Akihisa Terakita;木股 直規;永田 崇;塚本 寿夫
• 通讯作者: 塚本 寿夫

光受容タンパク質メラノプシンの多様性と性状との連関の解析

光感受器蛋白黑视蛋白多样性与特性关系分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukumura;K.;片岡直行;片岡直行;Takefumi. Morizumi;Takahiro Yamashita;Mitsumasa Koyanagi;寺北明久;Akihisa Terakita;Takeo Horie;Emi Kawano-Yamashita;Masaki Torii;塚本 寿夫;寺北明久;塚本寿夫;酒井佳寿美;木俣直規;藤田彩理;Hisao Tsukamoto;寺北明久;小柳光正;塚本寿夫;山下(川野)絵美;寺北明久;永田 崇;和田精二;神野有香;若桑基博;寺北明久;深田吉孝;永田 崇;寺北明久;寺北明久;永田崇;Akihisa Terakita;木股 直規;永田 崇;塚本 寿夫;寺北 明久;寺北 明久
• 通讯作者: 寺北 明久