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アイテム
An all-trans-retinal-binding opsin peropsin as a potential dark-active and light-inactivated G protein-coupled receptor
https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020477
https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/20204770c5b5446-a246-4415-a9d0-51f51a2a91cd
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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本文 (1.2 MB)
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| Item type | 共通(1) | |||||||||||||||||||||||||
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| 公開日 | 2018-03-06 | |||||||||||||||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||||||||||||||
| タイトル | An all-trans-retinal-binding opsin peropsin as a potential dark-active and light-inactivated G protein-coupled receptor | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 作成者 |
永田, 崇
× 永田, 崇
KAKEN2
1000090589962
× 小柳, 光正
KAKEN2
1000030379276
× Lucas, Robert
× 寺北, 明久
KAKEN2
1000030212062
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| 権利情報 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報Resource | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | クリエイティブ・コモンズ 表示 4.0 国際 | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報Resource | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | Creative Commons Attribution 4.0 International | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | © The Author(s) 2018 | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ペロプシン | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | 光受容体タンパク質 | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | 光遺伝学 | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 主題 | Peropsin | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | 【概要】動物は、光を受容し、その光情報をかたちや色を見る視覚に利用するだけでなく、生体リズムの調節など、視覚以外（非視覚）の機能にも利用しています。光は「光受容タンパク質」と呼ばれる特別な光センサータンパク質によりキャッチされ、神経の興奮などの生体の信号に変換されます。動物はさまざまな光受容タンパク質を持つことが知られています。たとえば、ヒトは9つの光受容タンパク質の遺伝子を持っています。そのなかで、4つは視覚の機能に、残りの5つは非視覚の機能に関わると考えられていますが、具体的な機能は完全には明らかになっていません。今回、これら5つの非視覚の光受容タンパク質の一つで、無脊椎動物にも存在している「ペロプシン」と名付けられた光受容タンパク質が、これまでに知られていない特徴を持つことを明らかにしました。光受容タンパク質は、光をキャッチするためにビタミンAの仲間(レチナール)を補助的な分子として結合しています。視覚の光受容タンパク質は「曲がり型」の補助分子を結合していて、光をキャッチするとこれが「まっすぐ型」に変化し、光受容タンパク質がON型となり、それが引き金となり生体信号が生じます。一方、興味深いことに、ペロプシンは視覚の光受容タンパク質とは全く逆の振る舞いをすることを見出しました。具体的には、2種類の無脊椎動物のペロプシンを用いて、培養細胞中の生体信号を誘発できるように改変した変異体を作製し、その変異体による生体信号の誘発の詳細を解析しました。その結果、ペロプシンは、暗中では「まっすぐ型」の補助分子を結合しON型であり、生体信号を生じさせているが、光をキャッチすると発色団が「曲がり型」に変化してOFF型になることが示唆されました。すなわち、一般的な光受容タンパク質は「暗で不活性、光で活性化」であるのに対して、ペロプシンは「暗で活性、光で不活性化」というユニークな光受容タンパク質である可能性を見出しました。ペロプシンは、一般的には目に存在する光受容タンパク質ですが、具体的にどのような機能に関わっているのかは、ほとんど明らかになっていません。今後、本研究により発見された「真逆の分子特性」を入り口として、機能解明が進むものと期待されます。 | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | Peropsin or retinal pigment epithelium-derived rhodopsin homolog, found in many animals, belongs to the opsin family. Most opsins bind to 11-cis-retinal as a chromophore and act as light-activated G protein-coupled receptors. Some peropsins, however, bind all-trans-retinal and isomerise it into 11-cis form by light, and peropsin has been suggested to supply other visual opsins with 11-cis-retinal. Additionally, peropsin has some amino acid sequence motifs that are highly conserved among G protein-coupled opsins. Here, using chimeric mutant peropsins, we found that peropsin potentially generates an "active form" that drives G-protein signalling in the dark by binding to all-trans-retinal and that the active form photo-converts to an inactive form containing 11-cis-retinal. Comparative spectroscopic analysis demonstrated that spider peropsin exhibited catalytic efciency for retinal photoisomerisation that was much lower than a retinal photoisomerase, squid retinochrome. The chimeric peropsins, constructed by replacing the third intracellular loop region with that of Gs- or Gi-coupled opsin, were active and drove Gs- or Gi-mediated signalling in the dark, respectively, and were inactivated upon illumination in mammalian cultured cells. These results suggest that peropsin acts as a dark-active, light-inactivated G protein-coupled receptor and is useful as a novel optogenetic tool. | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | This work was supported in part by grants-in-aid for JSPS KAKENHI (Grant Number 15H05777, 25650117 to A.T. and 26291070, 17H06015 to M.K.), JST CREST (Grant Number JPMJCR1753 to A.T.), and the Human Frontier Science Program (to R.L. and A.T.). T.N. was supported by Postdoctoral Fellowships of The Uehara Memorial Foundation and by Postdoctoral Fellowships for Research Abroad of JSPS. | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 出版者 | ||||||||||||||||||||||||||
| 出版者 | Nature | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | eng | |||||||||||||||||||||||||
| 記事種別等 | ||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | Article | |||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 | |||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | journal article | |||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | ||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | ||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | https://doi.org/10.1038/s41598-018-21946-1 | |||||||||||||||||||||||||
| 識別子タイプ | DOI | |||||||||||||||||||||||||
| 書誌情報 |
en : SCIENTIFIC REPORTS 巻 8, p. 3535, 発行日 2018-02-23 |
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| 収録物識別子 | ||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | ISSN | |||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子 | 2045-2322 | |||||||||||||||||||||||||
