錐体視細胞に高い時間分解能と低い光感度をもたらす分子機構の解析

分析视锥细胞提供高时间分辨率和低光敏感性的分子机制

基本信息

批准号：
18770132
负责人：
橘木修志
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-18770132/
关键词：
シグナル伝達視細胞錐体 G蛋白質 PDE

项目摘要

(1)錐体でのトランスデュユーシンの不活性化効率の精密測定、効率決定機構の解析活性型トランスデューシン(以降、Gt^*と略記)の不活性化反応は、視細胞(錐体および悍体)の光応答が停止する上で必須の反応であり、この反応の効率は光応答の長さを決定する要因となると考えられる。また、錐体の光応答は、悍体の光応答よりも短い。これらのことから、錐体では、悍体と比べてGt^*が高い効率で不活性化されると予想されていた。今回、錐体ではGt^*が悍体と比べて40倍以上速やかに不活性化されることが解った。この効率の差は、錐体の応答の短さを説明するに十分である。この効率が錐体で高い原因としては、Gt^*の不活性化促進因子RGS9の量が錐体で多いためだろうと予想されていたが、今回、錐体・悍体に存在するRGS9の絶対量を測定することにより、、RGS9の量が確かに錐体で多いことが解った。また、GtとRGS9の存在量の比の推定を行い、錐体ではGtの量に対してほぼ同じオーダーのRGS9が存在することを明らかにした。(2)錐体での活性型PDEを不活性化する速度の測定PDEは、Gt^*により活性化され、光応答を引き起こす。光応答の終息には、PDEが不活性化される必要があるが、その不活性化は、Gt^*の不活性化に伴って受動的に生じると考えられてきた。今回、Gt^*の不活性化によらない、PDE独自の不活性化メカニズムが存在するか検討した。しかし、そのような分子機構の存在は確認できなかった。(3)酵素反応の調節する因子の分子内メカニズムの検討視細胞において、光によって活性化された視物質は、視物質リン酸化酵素(GRK)によりリン酸化され、不活性化される。この反応は、光応答の終息に必須である。この反応をひきおこすGRKの酵素活性を調節しているS-modulin/s26と呼ばれる蛋白質が、どの部位でGRKと相互作用をしているのかを解明した。

（1）精确测量锥体中转导的灭活效率，分析效率确定机制的分析活性过化蛋白（以下称为GT^*）的失活反应是阻止光感应者光的光反应的光反应（锥形身体和鼻窦体）的效率，并且是确定效率的效率。此外，圆锥体的光反应比丑陋的身体短。从这些原因中，可以预期与男子气概相比，GT^*会以更高的效率灭活。这次，发现Gt^*被灭活的速度比男子气概快40倍以上。这种效率的差异足以解释锥体的较短响应。可以预期，这种高效率的原因是RGS9的量（GT^*的灭活启动子因子）的量很高，但是通过测量锥体和丑陋的身体中存在的RGS9的绝对量，我们发现RGS9的RGS9肯定在锥中肯定很高。此外，估计了GT和RGS9丰度的比率，表明在锥体中，RGS9大致与GT量的数量大致相同。（2）测量锥体中灭活活性PDE的速率该PDE被GT^*激活，并引起光反应。需要将PDE灭活以结束光响应，被认为随着GT^*灭活而被动地发生。这次，我们调查了是否有一种独特的失活机制，不是由GT^*灭活引起的。但是，无法确认这种分子机制的存在。（3）检查调节光感受器中酶反应的因子的分子内机制，光激活的视觉物质被视觉物质磷酸化酶（GRK）磷酸化并失活。该反应对于终止光响应至关重要。我们已经阐明了蛋白质称为s-二糖蛋白/S26的蛋白质，该蛋白调节引起这种反应的GRK的酶活性与GRK相互作用。