東アフリカ産カワスズメ科魚類における視覚に関する遺伝子の進化

东非慈鲷视觉基因的进化

• 批准号: 04J04576
• 负责人: 菅原 亨
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04576/
• 关键词: カワスズメ科魚類; RH1; 平行進化; シクリッド; ロドプシン

視覚機能の多様化には、目の網膜の視細胞に存在する視物質の蛋白質成分であるオプシン蛋白質の機能の多様化が重要である。オプシンの機能には、外界からの光を受容し、受容した光をG蛋白質に伝えることである。本研究では、東アフリカの湖に生息するカワスズメ科魚類の種間で、視物質の一種、薄明かりでの視覚を担うロドプシンの比較解析をおこなった。まずはロドプシンの蛋白質成分RH1蛋白質遺伝子の配列を56種、233個体決定した。次にアミノ酸配列の違いと波長感受性の関係を深るため、この中から典型的な配列を示す28種類のRH1蛋白質を哺乳類の培養細胞系により発現し、11-シス-レチナールと再構成することによりロドプシンを再生させ、波長感受性を測定した。ロドプシンの波長感受性の比較解析から、RH1蛋白質292番目のアミノ酸置換が波長感受性のシフトに重要であることが明らかとなった。また、光情報伝達過程における種間の違いを調べるため、タンガニイカ湖の浅瀬に生息しているAltolamprologus calvusと、マラウイ湖の深場に生息しているDiplotaxodon macropsの2種間でロドプシンのMeta-II中間体の生成速度・崩壊速度を比較した。RH1蛋白質83番目のアミノ酸置換がMeta-IIの生成速度の違いに重要であることが示唆された。カワスズメ科魚類の進化の過程で、この2つのアミノ酸残基の置換は離れた系統で独立に繰り返し起こった、つまり、平行進化の結果であることが明らかとなった。

The polymorphism of visual function, the presence of retinal retinal cells, and the protein components of the visual substance are important factors in the polymorphism of protein functions.オプシンのfunctional には, the outside world からの光をacceptance し, the tolerance した光をG protein に伝えることである. This study focuses on the interspecies and visual aspects of fish species in the Higashi Akihiko family. Quality is a kind of thing, thin light is a kind of thing, and it is a comparative analysis of thinness. The protein composition of まずはロドプシンのRH1 protein is determined by the combination of 56 types and 233 individuals. The relationship between the wavelength sensitivity and the wavelength sensitivity of the sub-containing acid combinations is deep and medium, and the typical combinations are shown in 28 types of RH1 proteins and mammals. Cultured cell lines, 11-シス-レチナールと reconstituted することによりロドプシンを regeneration, and wavelength sensitivity を measurement. Comparative analysis of ロドプシンの wavelength sensitivity から, RH1 protein 292nd item のアミノ acid substitution wavelength sensitivity のシフトに important であることが明らかとなった. Altolamprologus Calvus と, マラウイ湖の深场に生しているDiplotaxodon macropsの2 species でロドプシンのMeta-II intermediate のgeneration speed・collapse speed をComparison した. RH1 Protein Chapter 83: Acid replacement of Meta-II and the production rate of Meta-II are important. The process of evolution of fishes in the family Kosuiidae, and the replacement and separation system of acid residues in the この2つのアミノ acid residue. Independent に缲り回し开こった、つまり、Parallel evolution のRESULT であることが明らかとなった.

项目成果

Parallelism of amino acid changes at the RH1 affecting spectral sensitivity among deep-water cichlids from Lakes Tanganyika and Malawi

• DOI: 10.1073/pnas.0405302102
• 发表时间: 2005-04-12
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Sugawara, T;Terai, Y;Okada, N
• 通讯作者: Okada, N