研究助成

2022年度 ライフサイエンス研究継続助成

眼と脳で受容する光情報の統合メカニズム

研究題目 眼と脳で受容する光情報の統合メカニズム
年度/助成プログラム 2022年度 ライフサイエンス研究継続助成
所属 京都大学 大学院理学研究科 生物科学専攻 生物物理学系 分子生体情報学分野
氏名 山下 高廣
キーワード オプシン / 光受容 / 網膜 / 脳
研究結果概要 オプシンは、動物において、視覚などの重要な光受容機能に広く関わる光受容タンパク質である。それをコードする遺伝子の数は、動物によって大きく異なっている。ヒトを含む哺乳類は10弱の遺伝子しか持たないものの、魚類では30~40の遺伝子を持つものも珍しくない。そこで本研究では、魚類が持つオプシンの中で脳内に発現するオプシンに着目し、視覚以外の光受容機能に関わる分子基盤を明らかにすることを目的とした。脳内で発現するあるオプシンの解析を行ったところ、ノックアウトで視覚機能の一部に影響があることが分かった。この結果は、このオプシンが脳内で光を受容することが、視覚の情報処理に影響を与える可能性を示していた。また、脳内で発現する他のオプシンについても種々の魚において比較解析し、現在の真骨魚類(多くの魚類を含む分類群)が脳内に発現させるオプシン遺伝子の進化的変遷を明らかにした。これらの成果は2本の原著論文として発表した。さらに、眼のオプシンについても暗がりでの視覚に関わる重要な分子メカニズムの解析を行い、1本の原著論文として発表した。
公表論文 Diversification processes of teleost intron-less opsin genes. J. Biol. Chem. (2023) 299, 104899.
Convergent mechanism underlying the acquisition of vertebrate scotopic vision. J. Biol. Chem. (2024) 300, 107175.
Functional diversification process of opsin genes for teleost visual and pineal photoreceptions. Cell. Mol. Life Sci. (2024) 81, 428.