脂質修飾にスポットライトをあてたG蛋白質と光シグナリングの解析

G 蛋白和光学信号传导分析，重点关注脂质修饰

• 批准号: 18057007
• 负责人: 深田 吉孝
• 金额: $ 3.71万
• 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: 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-18057007/
• 关键词: G蛋白質; 光受容体; 網膜; 桿体; 脂質修飾; 松果体; 視覚; 概日時計

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。Gtγ-C71stopノックインマウスの視細胞の解析: 網膜光受容細胞のG蛋白質トランスデューシンの脂質修飾の役割を調べるため、イソプレニル化Cys残基を欠失したトランスデューシンγサブユニット(非修飾型Gtγ)を発現する組換えマウス(C71stopマウス)を用いて,以下の解析を行った。1)C71stopマウスの網膜より膜試料を調製して生化学的な解析を行い、発現しているGtγのC末端修飾の欠失を確認した。2)Gtγをはじめとする一群の光シグナル伝達系タンパク質の網膜における発現レベルを特異的抗体を用いて調べた結果、C71stopマウス網膜においてはGtαサブユニットの蛋白質発現量が野生型と比べて大きく減少していることが判明した。3)電気生理学的手法(ERG)を用いた個体レベルでの解析によりC71stopマウス網膜の光反応を調べたところ、視細胞(桿体)に由来する成分が野性型マウスの場合と比較して著しく減弱していることがわかった。概日光受容蛋白質メラノプシンの解析: 前年度の研究により,時計組織であるニワトリ松果体には2種類のメラノプシン遺伝子(Opn4-1およびOpn4-2)が発現し,さらに各遺伝子につき2種類のスプライスバリアント(LおよびS)が存在することがわかっている。そこで,これらのスプライスバリアントを培養細胞HEK293において強制発現させ,発色団11-cis-retinalとの再構成を試みたところ,Opn4-1SおよびOpn-4-2L試料において色素の生成が確認された。さらに,これらの色素を粗精製して分光学的解析を行ったところ,それぞれの吸収極大波長は476nmおよび484nmと推定され,いずれのメラノプシンアイソフォームも青色感受性の光受容体であることが明らかになった。

本研究按照资助申请中所述的研究实施计划进行，取得了以下成果。 Gtγ-C71stop 敲入小鼠中的感光细胞分析：为了研究 G 蛋白转导蛋白脂质修饰在视网膜感光细胞中的作用，我们使用了缺乏异戊二烯化 Cys 残基的转导蛋白 γ 亚基（未修饰的 Gtγ）。表达 C71stop 的重组小鼠（C71stop 小鼠）。 1)从C71stop小鼠的视网膜制备膜样品，并进行生化分析以确认表达的Gtγ的C端修饰的缺失。 2)使用特异性抗体研究视网膜中包括Gtγ在内的一组光信号转导系统蛋白的表达水平，结果发现与野生型相比，C71stop小鼠视网膜中Gtα亚基的蛋白表达水平显着降低原来是这样。 3）当我们使用电生理技术（ERG）通过个体水平分析研究C71stop小鼠视网膜的光反应时，我们发现来自感光细胞（视杆细胞）的成分明显高于野生型小鼠。发现它正在减弱。昼夜节律阳光受体蛋白黑视蛋白分析：前一年的研究发现，鸡松果体这个生物钟组织中表达了两种类型的黑视蛋白基因（Opn4-1和Opn4-2），每个基因有两个已知存在多种接头类型（L 和 S）。因此，当我们在培养的 HEK293 细胞中强制表达这些剪接变体并尝试用发色团 11-cis-retinal 重建它们时，我们证实了 Opn4-1S 和 Opn-4-2L 样品中色素的形成。此外，当对这些色素进行粗提纯和光谱分析时，估计它们各自的最大吸收波长为476 nm和484 nm，这表明两种黑视蛋白亚型都是蓝敏感光感受器。

项目成果

Pharmacological analysis of clock protein kinases participating in molecular oscillation in RAT-1 fibroblasts

参与RAT-1成纤维细胞分子振荡的时钟蛋白激酶的药理学分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon
• 通讯作者: Naohiro Kon

21世紀の動物科学シリーズ:第9巻『動物の感覚とリズム』の「序章:感覚系と生物時計の対比と連関」の項を分担執筆

21世纪动物科学系列：共同撰写第9卷“动物感官和节律”中的“简介：感觉系统和生物钟之间的比较和联系”部分。

• 发表时间: 2007
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆)
• 通讯作者: 深田 吉孝(分担執筆)

図説 分子病態学 改訂4版の「視覚異常症」の項を分担執筆

与人合着《分子病理学图解》第四修订版中“视觉异常”部分

• 发表时间: 2008
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆)
• 通讯作者: 深田 吉孝(分担執筆)

Circadian proteomics of the mouse retina.

小鼠视网膜的昼夜节律蛋白质组学。

• DOI: 10.1002/pmic.200700272
• 发表时间: 2007
• 期刊: Proteomics
• 影响因子: 3.4
• 作者: Tsuji,Takahiro;Hirota,Tsuyoshi;Takemori,Nobuaki;Komori,Naoka;Yoshitane,Hikari;Fukuda,Masafumi;Matsumoto,Hiroyuki;Fukada,Yoshitaka
• 通讯作者: Fukada,Yoshitaka

細胞工学 特集『プロテオミクスの細胞機能解析への挑戦』の「質量分析法による翻訳後修飾の精密解析~光シグナル伝達系でのファルネシル化の役割~」の項を分担執筆

在细胞工程专题“使用蛋白质组学分析细胞功能的挑战”中共同撰写了“使用质谱精确分析翻译后修饰〜法呢基化在光信号转导系统中的作用〜”部分

• 发表时间: 2006
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);岡野 俊行(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);葛西 秀俊(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);葛西 秀俊(分担執筆)
• 通讯作者: 葛西 秀俊(分担執筆)