松果体における光情報変換と概日時計の分子メカニズム

松果体和生物钟光学信息转换的分子机制

基本信息

批准号：
08740648
负责人：
岡野俊行
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 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)概日時計の発振メカニズムを解明するためには、光による時計の同調メカニズムを調べることが重要である。本研究ではまず、松果体に発現するG蛋白質の遺伝子クローニングを行い、複数のサブクラスのG蛋白質(Gt,Gi2,Gi3,Go1,Go2)の全塩基配列を決定した[Okano et al.,in press]。また、研究代表者らが発見したニワトリ松果体の光受容蛋白質(ピノプシン)を認識する抗体を作成し、松果体におけるピノプシンの局在を調べた[Hirunagi et al.,in press]。その結果、これまで光受容細胞と推定されてきた松果体の瀘胞形成細胞以外にも多数の光受容細胞が存在することを確認した。現在、クローニングしたG蛋白質に特異的な抗体を用いた免疫組織学的解析によって、それぞれのG蛋白質の松果体内での局在を調べている。ピノプシンと共役するG蛋白質を同定することによって、光受容から時計のリセットに至る光情報伝達経路が推定できると期待している。(2)生理学的研究から、年周リズムと関連する光受容体(Deep Brain Photoreceptor)が脳深部において発現していると推定されてきた。この脳深部光受容体の分子レベルでの実体は全く不明である。そこで本研究では、RT-PCR法を用いて光受容体遺伝子の高感度検索を行った。その結果、ヒキガエルの脳深部のmRNAから、網膜の光受容体よりも松果体の光受容体ピノプシンと非常に類似した光受容体遺伝子を単離することに成功した。現在、その全塩基配列の決定を行っている。

该研究是根据申请表中列出的研究实施计划进行的，并获得了以下发现。（1）为了阐明昼夜节律时钟的振荡机制，重要的是研究将时钟与光同步的机制。在这项研究中，进行了在松果体中表达的G蛋白的基因克隆，并确定了G蛋白多个亚类（GT，GI2，GI3，GO1，GO2）的整个碱基序列[Okano等人，在Press中]。此外，研究人员创建的抗体可以识别鸡松果腺的感光蛋白（pinopsin），并检查了链球蛋白酶在松果体中的定位[Hirunagi等人，在印刷中]。结果，已经证实，除了松果体硫酸盐形成细胞以外，还有许多其他光感受器细胞，这些细胞被认为是感光细胞。当前，通过使用特异性克隆G蛋白的抗体进行免疫组织学分析，研究了每个G蛋白在松果体中的定位。通过识别与彼索蛋白结合的G蛋白，我们希望可以估计从光感受到时钟复位的光学信息传输途径。（2）生理研究估计，与年度节奏相关的深脑光感受器在深脑中表达。该深脑光感受器的分子实体是完全未知的。因此，在这项研究中，使用RT-PCR进行了高度敏感的光感受器基因。结果，我们成功地分离了与松果腺中的光感受器pinopsin相比，与视网膜中的光感受器相比，该基因从视网膜中的光感受器中从蟾蜍大脑深处的mRNA中。当前，正在确定整个基础序列。