脂質修飾にスポットライトをあてたG蛋白質と光シグナリングの解析

G 蛋白和光学信号传导分析，重点关注脂质修饰

• 批准号: 18057007
• 负责人: 深田 吉孝
• 金额: $ 3.71万
• 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: 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/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18057007/
• 关键词: G蛋白質; 光受容体; 網膜; 桿体; 脂質修飾; 松果体; 視覚; 概日時計

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。Gtγ-C71stopノックインマウスの視細胞の解析: 網膜光受容細胞のG蛋白質トランスデューシンの脂質修飾の役割を調べるため、イソプレニル化Cys残基を欠失したトランスデューシンγサブユニット(非修飾型Gtγ)を発現する組換えマウス(C71stopマウス)を用いて,以下の解析を行った。1)C71stopマウスの網膜より膜試料を調製して生化学的な解析を行い、発現しているGtγのC末端修飾の欠失を確認した。2)Gtγをはじめとする一群の光シグナル伝達系タンパク質の網膜における発現レベルを特異的抗体を用いて調べた結果、C71stopマウス網膜においてはGtαサブユニットの蛋白質発現量が野生型と比べて大きく減少していることが判明した。3)電気生理学的手法(ERG)を用いた個体レベルでの解析によりC71stopマウス網膜の光反応を調べたところ、視細胞(桿体)に由来する成分が野性型マウスの場合と比較して著しく減弱していることがわかった。概日光受容蛋白質メラノプシンの解析: 前年度の研究により,時計組織であるニワトリ松果体には2種類のメラノプシン遺伝子(Opn4-1およびOpn4-2)が発現し,さらに各遺伝子につき2種類のスプライスバリアント(LおよびS)が存在することがわかっている。そこで,これらのスプライスバリアントを培養細胞HEK293において強制発現させ,発色団11-cis-retinalとの再構成を試みたところ,Opn4-1SおよびOpn-4-2L試料において色素の生成が確認された。さらに,これらの色素を粗精製して分光学的解析を行ったところ,それぞれの吸収極大波長は476nmおよび484nmと推定され,いずれのメラノプシンアイソフォームも青色感受性の光受容体であることが明らかになった。

该研究是根据申请表中列出的研究实施计划进行的，并获得了以下结果。 GTγ-C71STOP敲击小鼠中光感受器细胞的分析：为了研究G蛋白转脉蛋白在视网膜光感受器细胞中的脂质修饰的作用，使用表达the ducinγ亚基（未经修复的GTγ）的重组小鼠（C71STOP小鼠）进行了以下分析。 1）从C71STAP小鼠的视网膜中制备膜样品，并进行了生化分析，以确认表达的GTγ的C末端修饰的缺失。 2）使用特定的抗体检查了视网膜中一组光盘蛋白（包括GTγ）的表达水平，发现与野生类型相比，C71STOP小鼠视网膜中GTα亚基的蛋白表达水平显着降低。 3）当使用电生理技术（ERG）的个体分析研究C71秒小鼠视网膜的光响应时，发现与野生型小鼠相比，从光感受器细胞（杆）中得出的成分显着降低。对昼夜节律感受器蛋白黑色素蛋白的分析：前一年的研究表明，每个基因都有两种类型的黑色素蛋白基因（OPN4-1和OPN4-2），一种时钟组织和两种类型的剪接变体（L和S）。因此，这些剪接变体被迫在培养的细胞HEK293中表达，并用发色团11-CIS-视网膜重建，并在OPN4-1S和OPN-4-2L样品中证实了染料形成。此外，当这些染料被粗略地纯化和光谱分析时，估计每种染料的最大波长为476 nm和484 nm，揭示了两种黑色素蛋白同工型都是蓝色敏感的光感受器。

项目成果

Pharmacological analysis of clock protein kinases participating in molecular oscillation in RAT-1 fibroblasts

参与RAT-1成纤维细胞分子振荡的时钟蛋白激酶的药理学分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon
• 通讯作者: Naohiro Kon

21世紀の動物科学シリーズ:第9巻『動物の感覚とリズム』の「序章:感覚系と生物時計の対比と連関」の項を分担執筆

21世纪动物科学系列：共同撰写第9卷“动物感官和节律”中的“简介：感觉系统和生物钟之间的比较和联系”部分。

• 发表时间: 2007
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆)
• 通讯作者: 深田 吉孝(分担執筆)

図説 分子病態学 改訂4版の「視覚異常症」の項を分担執筆

与人合着《分子病理学图解》第四修订版中“视觉异常”部分

• 发表时间: 2008
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆)
• 通讯作者: 深田 吉孝(分担執筆)

Circadian proteomics of the mouse retina.

小鼠视网膜的昼夜节律蛋白质组学。

• DOI: 10.1002/pmic.200700272
• 发表时间: 2007
• 期刊: Proteomics
• 影响因子: 3.4
• 作者: Tsuji,Takahiro;Hirota,Tsuyoshi;Takemori,Nobuaki;Komori,Naoka;Yoshitane,Hikari;Fukuda,Masafumi;Matsumoto,Hiroyuki;Fukada,Yoshitaka
• 通讯作者: Fukada,Yoshitaka

細胞工学 特集『プロテオミクスの細胞機能解析への挑戦』の「質量分析法による翻訳後修飾の精密解析~光シグナル伝達系でのファルネシル化の役割~」の項を分担執筆

在细胞工程专题“使用蛋白质组学分析细胞功能的挑战”中共同撰写了“使用质谱精确分析翻译后修饰〜法呢基化在光信号转导系统中的作用〜”部分

• 发表时间: 2006
• 作者: Hideaki Tomura;Jin-peng Liu;Mayumi Komachi;Wang Ju Qiang;Masayuki Tobo;Hiromi Nochi;Koichi Tamoto;Alatangaole Damirin;Koichi Sato;Chihiro Mogi;and Fumikazu Okajima;Daisuke Kojima;Nobuhiro Nakao;Takahiro Tsuji;Fumiko Shimizu;Naoyuki Asada;Masaki Torii;Hiroaki Mano;Nobuhiro Kurabayashi;Yoko Kubo;Yasutaka Wada;真野 弘明;浅田 直之;小島 大輔;金 尚宏;Hikari Yoshitane;玉井 総一;Masaki Torii;Shimizu Kimiko;Hikari Yoshitane;金 尚宏;景山 伯春;Yoshitaka Fukada;Yoshitaka Fukada;Shimizu Kimiko;白木 知也;深田 吉孝;Yoshitaka Fukada;Daisuke Kojima;Hikari Yoshitane;Nobuhiro Kurabayashi;Naohiro Kon;深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);岡野 俊行(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);葛西 秀俊(分担執筆);深田 吉孝(分担執筆);葛西 秀俊(分担執筆)
• 通讯作者: 葛西 秀俊(分担執筆)