動物の環境応答行動を制御する光センシング機構とその個体成長での転換

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動物の環境応答行動の光制御メカニズムと、その個体成長過程における転換様式を明らかにするため、真骨魚類ゼブラフィッシュをモデルとして次のように研究を進めた。動物の光環境応答の一つ「背地適応」の光制御には少なくとも２種類の光受容分子P416とP470が関与し、P416は視細胞、P470は視細胞以外の網膜ニューロンに存在する。P416を同定するため、青錐体オプシンKO系統に加え、緑錐体オプシンやUV錐体オプシンの発現がそれぞれ大きく減弱する変異系統を作製・入手して体色変化解析を行ったが、いずれの系統でも背地適応に異常は見られないことがわかった。一方、P470の候補として5種類のメラノプシン遺伝子の単一ノックアウト（KO）系統を樹立し、体色変化解析を行ったところ、この中の一つのKO系統が緑色光に対して感度低下を示した。そこで、他のメラノプシンKO系統との二重変異体を系統的に作製したところ、ある組合せではさらに大きな異常が見られることが明らかになった。今後はこの二重変異体に着目して研究を進める。前項のメラノプシン遺伝子を発現する細胞の光応答性を検証するため、そのプロモータ領域にCaレポータ遺伝子を直接つないだBACコンストラクトを作製した。これを用いて組換え系統の樹立を試みたが、このレポータ遺伝子を特異的に発現する系統を得ることはできなかった。今後は方法を切換えて系統作製を進める。ゼブラフィッシュの体色変化は成長過程で転換し、転換前の２日齢幼生では光依存的な黒色化を示す。前年度までに、黒色化の光作用スペクトルを決定し、黒色化を制御する光受容分子候補の一部についてKO系統を作製・入手した。これらの単一KO系統はいずれも黒色化に異常が見られなかったため、いくつかの二重変異系統を作製して体色変化を測定した。これらの二重変異系統では、野生型との有意な差は検出されなかった。