GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

包括 GTP 结合蛋白在内的光转导分子的多样性和进化

• 批准号: 08257204
• 负责人: 深田 吉孝
• 金额: $ 1.28万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08257204/
• 关键词: 松果体; 脳内光受容; 遺伝子クローニング; ピノプシン; 光受容蛋白質; G蛋白質; 概日リズム; 情報伝達

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.ニワトリ松果体における概日時計の光位相調節メカニズムを知るため、光受容蛋白質ピノプシンの情報下流を検索した。具体的には、トランスデューシン類似のG蛋白質がピノプシンと共役して光情報を変換している可能性が高いと考え、ヒヨコ松果体cDNAライブラリーより、3量体G蛋白質αサブユニットの遺伝子を検索した。その結果、GT1α(桿体型トランスデューシン)・Go1α・Go2α・Gi2α・Gi3αをコードする5種類のcDNAが単離できたが、いずれも百日咳毒素によるADPリボシル化部位をもつことがわかった。松果体概日時計の光位相シフトが百日咳毒素に非感受性であることを考え併せると、これらのG蛋白質が時計の光位相シフトを媒介する可能性は低い。そこでさらに、特異抗体を用いて他のG蛋白質を探索したところ、Gq/11αが松果体に豊富に存在することを見出した。この遺伝子をヒヨコ松果体cDNAライブラリーより単離したところ、百日咳毒素によるADPリボシル化部位をもたないことがわかった。脊椎動物の光受容蛋白質はトランスデューシンGtと共役するが、イカ・タコ・ショウジョウバエなど無脊椎動物のロドプシンはGqと共役して光情報を変換増幅することが知られている。ニワトリ松果体という光受容組織においてピノプシンがGtならびにGqという2つのG蛋白質と共役しているとすれば、光情報変換のシステムとしての進化を考える上で極めて興味深い現象といえる。2.ある種の動物の脳深部には長日・短日を認識する光受容体が存在し、季節性繁殖などの生理現象を司ると考えられているが、その分子実体は全く不明であった。本研究において、光受容体遺伝子の高感度検索を行った結果、ヒキガエルの脳深部mRNAから光受容蛋白質をコードすると考えられる遺伝子を単離することに成功した。

The application form に records the <s:1> research implementation plan に along the って research を to め, and the following <s:1> insights を to た. 1. ニ ワ ト リ pineal に お け る almost daily hour meter の light phase adjusting メ カ ニ ズ ム を know る た め, light by protein ピ ノ プ シ ン の intelligence mean を 検 cable し た. Specific に は, ト ラ ン ス デ ュ ー シ ン similar の G protein が ピ ノ プ シ ン と し total service て light intelligence を variations in し て い likely が る い と え test, ヒ ヨ コ pineal cDNA ラ イ ブ ラ リ ー よ り, amount of 3 G protein alpha サ ブ ユ ニ ッ ト の heritage 伝 son を 検 cable し た. そ の results, GT1 alpha (rod size ト ラ ン ス デ ュ ー シ ン) · Go1 alpha · Go2 alpha · Gi2 alpha · Gi3 alpha を コ ー ド す る 5 kinds の cDNA が 単 from で き た が, い ず れ も pertussis toxin に よ る ADP リ ボ シ ル change parts を も つ こ と が わ か っ た. When the pineal gland is day light meter の phase シ フ ト が pertussis toxin に the susceptibility で あ る こ と を え test and せ る と, こ れ ら の G protein が chronometer の light phase シ フ ト を medium す は low い る possibilities. を そ こ で さ ら に, specific antibody with い て he の G protein を explore し た と こ ろ, Gq / 11 alpha が pineal に aboundant に exist す る こ と を see out し た. こ の posthumous son 伝 を ヒ ヨ コ pineal cDNA ラ イ ブ ラ リ ー よ り 単 from し た と こ ろ, pertussis toxin に よ る ADP リ ボ シ ル change parts を も た な い こ と が わ か っ た. Vertebrate の light by let protein は ト ラ ン ス デ ュ ー シ ン Gt と す total service る が, イ カ · タ コ · シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ な ど invertebrates の ロ ド プ シ ン は Gq と し total service て light intelligence を variations in rights of す る こ と が know ら れ て い る. ニ ワ ト リ pineal と い う light by capacity organization に お い て ピ ノ プ シ ン が Gt な ら び に Gq と い う 2 つ の G protein と し total service て い る と す れ ば, light intelligence - in の シ ス テ ム と し て の evolution を exam え で extremely on る め て tumblers deep い phenomenon と い え る. 2. あ る types の の 脳 deep に は を long, short, know す る light let body が し, seasonal breeding な ど の physiological phenomena を department る と exam え ら れ て い る が, そ の molecular be body は く all unknown で あ っ た. This study に お い て, light by let body but 伝 の Gao Gan degrees 検 cable line を っ た results, ヒ キ ガ エ ル の 脳 deep mRNA か ら light by the capacity of protein を コ ー ド す る と exam え ら れ る posthumous son 伝 を 単 from す る こ と に successful し た.

项目成果

真田佳門: "三量体G蛋白質の脂質による修飾と機能調節.(分担軌筆)実験医学増刊『脂質研究の新展開〜シグナリングにおける新しい機能』" 羊土社, 210(193-199) (1996)

Yoshimon Sanada：“脂质对三聚体 G 蛋白的修饰和功能调节。（共同作者）实验医学特别版‘脂质研究的新进展 - 信号传导的新功能’”Yodosha，210（193-199）（1996）

深田吉孝: "生物時計のセンサー(分担軌筆)シリーズ・ニューバイオフィジックス、第6巻:生物のスーパーセンサー" 共立出版(印刷中), (1997)

深田喜孝：“生物钟传感器（共享）系列新生物物理学，第 6 卷：生物超级传感器”Kyoritsu Shuppan（目前正在印刷），（1997 年）

Tanaka,H.: "MEKA/Phosducin attenuates hydrophobicity of transducin βγsubunits without binding to farnesyl moiety." Biochem.Biophys.Res.Commun.223. 587-591 (1996)

Tanaka, H.：“MEKA/Phosducin 减弱转导蛋白 βγ 亚基的疏水性，而不与法呢基部分结合。”Biochem.Biophys.Res.Commun.223 (1996)。

Kojima,D.: "Molecular properties of chimerical mutants of Gecko blue and bovine rhodopsin." Biochemistry. 35. 2625-2629 (1996)

小岛，D.：“壁虎蓝和牛视紫红质嵌合突变体的分子特性。”

Sanada,K.: "Calcium-bound recoverin targets rhodopsin kinase to membranes to inhibit rhodopsin phosphorylation." FRBS Lett.384. 227-230 (1996)

Sanada,K.：“钙结合恢复素将视紫红质激酶靶向膜，以抑制视紫红质磷酸化。”