錐体視物質の分子特性に依存した網膜神経回路形成の分子機構の解明

阐明依赖于视锥视觉物质分子特性的视网膜神经回路形成的分子机制

• 批准号: 03J04760
• 负责人: 大西 暁士
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04760/
• 关键词: 色覚; 神経回路形成; 3色性; 錐体視細胞; 視物質; ノックインマウス; 反対色細胞

マウスは本来、常染色体上にUV(λmax=360nm)・X染色体上に緑(λmax=510nm)錐体視物質遺伝子を持つ2色性である。この緑視物質遺伝子座に波長シフトを誘発する変異(S308A)を導入することで3色性を作成し、以下の結果を得た。(1)マウス緑の野生型視物質と変異視物質(S308A)の分子吸光係数・トランスデューシン活性化能(GTP/GDP交換反応速度)・ヒドロキシルアミン耐性を比較した。その結果、変異視物質は野生型視物質と同様の挙動を示す事が分かった。(2)波長弁別の行動実験を行った。470nm・570nmの2色性ホモマウスが弁別不可能な光強度を提示光に用いて3色性ヘテロマウスの波長弁別能を検証した。提示光に対する応答は両群で異なる事が分かったが、波長弁別の有無を示す有意な違いは見られなかった。(3)網膜発生時(P0〜P14)に視細胞に発現する遺伝子について、電気穿孔法による過剰発現(Gain of Function)・機能欠損(Loss of Function)解析を行った。過剰発現を誘導された細胞の殆どは視細胞に分化した。shRNA導入により標的遺伝子の発現を抑制された細胞は視細胞以外の細胞に分化した。また、2次ニューロンである双極細胞の分化に影響を与える遺伝子も見られた。(3)の結果は視細胞に発現する遺伝子が2次ニューロンである双極細胞の分化決定に影響を与えることを示唆した。このような遺伝子の3色性マウスにおける機能解析は今後の課題である。また、(2)の結果は野生型緑視物質と変異視物質のλmaxが充分に離れていない可能性が考えられる。従って、より長波長側にλmaxを持つ変異視物質を持つノックインマウスによる解析も本研究の発展には重要である。

UV(λmax=360nm) on autosomes and green (λmax=510nm) on X chromosomes The following results were obtained from the introduction of the green substance into the matrix at different wavelengths (S308A). (1)Comparison of molecular absorption coefficient, activation energy (GTP/GDP exchange rate), and resistance of wild-type and allotropic substances (S308A) The results showed that the heterotrophic substance was different from the wild-type substance. (2)Wavelength division is the only way to achieve this goal. 470nm·570nm bicolor wavelength discrimination impossible to detect by light intensity detection It is suggested that the wavelength of the light beam is different from that of the light beam, and the wavelength of the light beam is different from that of the light beam. (3)The analysis of loss of function (Gain of Function) and loss of function (Loss of Function) during retinal development (P0 ~ P14). The cells that were induced by apoptosis were almost differentiated into visual cells. shRNA introduced into cells inhibited the development of target genes and the differentiation of cells other than visual cells. 2. Bipolar cell differentiation (3)As a result, the expression of the gene in the visual cell is affected by the differentiation of the bipolar cell. The function analysis of the three-color character of the gene is the future problem. The results of (2) are as follows: λmax of wild-type green substance and heterooptic substance is sufficiently separated from each other. It is important for the development of this research to analyze the abnormal substances in the long wavelength side.

项目成果

Identification of a protanomalous chimpanzee by molecular genetic and electroretinogram analyses.

通过分子遗传和视网膜电图分析鉴定原始异常黑猩猩。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Vision Research 45
• 作者: Terao;K.;Mikami;A.;Saito;A.;Itoh;S.;Ogawa;H.;Takenaka;O.;Sakai;T.;A.;Teramoto;M.;Udono;T.;Emi;Y.;Kobayashi;H.;Imai;H.;Shichida;Y.;Koike;S.
• 通讯作者: S.

Molecular properties of rod and cone visual pigments from purified chicken cone pigments to mouse rhodopsin in situ

• DOI: 10.1039/b416731g
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES
• 影响因子: 3.1
• 作者: Imai, H;Kuwayama, S;Shichida, Y
• 通讯作者: Shichida, Y

Generation of knock-in mice carrying third cones with spectral sensitivity different from S and L cones.

产生携带第三视锥细胞的敲入小鼠，其光谱灵敏度不同于 S 和 L 视锥细胞。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Zoological Science 22
• 作者: Onishi;A. et al.
• 通讯作者: A. et al.

Saitou, A.et al.(6番目): "The behavioral evidence of the color vision deficiency in a protanomalia chimpanzee (Pan troglodytes)"Primates. 44. 171-176 (2003)

Saitou, A. 等人 (6th)：“原始黑猩猩（Pan troglodytes）色觉缺陷的行为证据”灵长类动物。

七田芳則, 大西暁士: "色覚の分子機構"脳21. 6. 369-373 (2003)

Yoshinori Shichita、Akiji Onishi：“色觉的分子机制” Brain 21. 6. 369-373 (2003)