眼外光受容細胞の受容器電位とその細胞内情報伝達系の研究

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我々は軟体動物イソアワモチ眼外光受容器がK^+コンダクタンスの減少を伴った脱分極性の受容器電位を発生することを発見した。この発見は無脊椎動物視細胞の光応答の一般的特徴がコンダクタンスの増大と脱分極性電位であるのに対して、脊椎動物のそれがコンダクタンスの減少と過分極電位であることから、当該光受容器が両動物視細胞の特徴を共有していることを意味した。従って低分化のかような光受容器の受容器電位を仲介する細胞内情報伝達系には、細胞又は動物の分化とは関係しない基本的かつ普遍的な原理の存在が期待された。当細胞の受容器電位(光応答)は暗時に流れているK^+電流の光による抑制(K^+コンダクタンスの減少)によって発生するため、当研究はこの光感受性K^+電流を細胞内伝達系の働きの指標としてなされた。その結果、当光受容器にはGTP結合蛋白質を共通に経由する二つの細胞内情報伝達物質CGMP及びIP_3が共存し、CGMPレベルの減少が光受容器電位(光感受性K^+電流の抑制)を発生させ、IP_3がそれを修飾することを暗示した。この結果は脊椎、無脊椎両動物の視細胞に共通する光受容の細胞内機構が同じイソアワモチ眼外光受容細胞に見出されることを示したことになる。本年度の研究では、測定の指標となった光感受性K^+電流は細胞膜全体に存在するチャネル活動の合計に由来するから、個々のチャネル即ち、分子レベルの機構の追求が不足した。かくて、次年度は当該光受容器膜においてCGMP及びIP_3が機能する分子機構を解明したい。