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) 锥体内转导蛋白失活效率的精确测定及效率决定机制的分析激活的转导蛋白（以下简称Gt^*）的失活反应是该反应对于咽部光反应的终止和麻痹至关重要。身体，并且该反应的效率被认为是决定光响应长度的因素。此外，视锥细胞的光响应比视杆细胞的光响应短。基于这些发现，预计 Gt^* 在视锥细胞中的灭活效率比在啮齿动物中更高。这次，我们发现 Gt^* 在视锥细胞中失活的速度比在视锥细胞中快 40 倍以上。这种效率差异足以解释锥体响应的短暂性。预测视锥细胞中这种效率高的原因是视锥细胞中Gt^*失活促进因子RGS9的量很大，但是这次我们发现绝对量，通过测量，我们发现RGS9的量确实锥体含量很高。我们还估计了 Gt 和 RGS9 的丰度比率，发现 RGS9 的存在量与视锥细胞中 Gt 的量大致相同的数量级。 (2)测量视锥细胞中活性PDE的失活率 PDE被Gt^*激活并引起光响应。光响应的终止需要 PDE 的失活，并且人们认为这种失活是随着 Gt^* 的失活而被动发生的。这次，我们研究了是否存在 PDE 特有的不依赖于 Gt^* 失活的失活机制。然而，这种分子机制的存在无法得到证实。 (3)酶反应调节因子的分子内机制的研究在感光细胞中，被光激活的感光细胞被感光激酶(GRK)磷酸化并失活。该反应对于光响应的终止至关重要。我们阐明了一种名为 S-modulin/s26 的蛋白质与 GRK 相互作用的位点，该蛋白质调节触发该反应的 GRK 酶活性。