公大ら,ジンベイザメの深海での光を活用法を解明

著者: sugi

大阪公立大学と国立遺伝学研究所は,ジンベエザメが光の届きにくい深海で光を活用するしくみを解明した(ニュースリリース)。

動物は,生息環境中の光を活用するしくみをもっている。なかでも,深海や地中など微弱な光環境で暮らす生物種は,その限られた光を活用する特別なしくみを備えている。最大の魚類であるジンベエザメは,海水面近くで摂餌をする一方で,光の届きにくい深海にも潜ることが知られている。

研究グループは,眼の網膜にある光受容タンパク質(オプシン)のうち,微弱光下での視覚をつかさどるロドプシンについて,DNA情報と吸収する光の波長を測る分光測定を組み合わせることで,ジンベエザメと他のサメ類を比較した。

その結果,ジンベエザメのロドプシンは,従来の常識を覆すアミノ酸置換によって,深海の中で最も届きやすい青色の光を効率的に受け取ることができることを明らかにした。また,ジンベエザメのロドプシンは熱に弱く,低温となる深海での機能に適していることもわかった。

この結果から,ジンベエザメの視覚は,水温が低下した深海において,微弱な光を活用できるような進化を遂げたことが示唆された。この進化の引き金になったアミノ酸置換部位はヒトの夜盲症の原因となる置換部位でもあり,ジンベエザメの海水面付近から水深2000メートル付近の深海まで潜水するというその独特のライフスタイルの表れとも考えられるという。

ジンベエザメなどの大型生物の深海での暮らしを調べる手段は非常に限られている。この研究は,系統学的な知見に基づいた種間比較をよりどころに,眼の網膜などの採取のために生体を犠牲にすることなく,DNA情報や分子生物学的な手法を活用した実験室でのタンパク質の合成によって実現したもの。

研究グループは,このような,遺伝情報を利用した非侵襲・低侵襲的な研究アプローチにより,実験が困難な大型種や野生下での観察が困難な種など,これまで情報が限られていた生物種についても,くらし方の謎を明らかにするための手がかりが得られるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 東大,世界初の紫外光応答イオンチャネルを発見

    東京大学の研究グループは,原生生物の一種であり,動物や菌類に近縁で,真核生物の進化の理解に重要とされるアプソモナド類から,紫外光に応答する新しいタイプのイオンチャネルタンパク質である「アプソモナドロドプシン」を発見した(…

    2025.10.23
  • 東大ら,ロドプシンの光利用効率化システムを発見

    東京大学,理化学研究所,海洋研究開発機構,東北大学,生産開発科学研究所,東京農業大学は,ロドプシンの新たな光利用効率化システムを報告した(ニュースリリース)。 ロドプシンは膜タンパク質と色素の一種であるレチナールから構成…

    2025.09.12
  • 兵県大ら,光で働くDNA修復酵素のしくみを解明

    兵庫県立大学,大阪大学,筑波大学は,DNAの損傷を光で修復する酵素の反応過程を詳しく解析し,独自開発の分光計測技術を用いて,修復反応の途中で一時的に現れるオキセタン中間体を世界で初めて実験的に捉え,その存在を裏付けること…

    2025.09.03
  • 東大,独特な光反応特性を生み出すアミノ酸を特定

    東京大学の研究グループは,光に応答するタンパク質・ロドプシンの構造を改変することで,ユニークな光反応特性を生み出すアミノ酸の組み合わせを特定することに成功した(ニュースリリース)。 ロドプシンは動物の視覚を担うタンパク質…

    2025.06.25
  • 科学大,光で制御するDNA液滴分子ロボットを作製

    東京科学大学と東北大学は,照射した光の波長に応じて流動性を制御できる,DNAからなる液滴を構築し,「DNA液滴分子ロボット」への応用に成功した(ニュースリリース)。 生物の細胞では,液–液相分離で形成される液滴が,細胞の…

    2025.06.24
  • 京大,分光法によりDNA塩基に一瞬のねじれを発見

    京都大学の研究グループは,超高速光電子分光法と赤外分光法によって水溶液中の核酸塩基を調べ,紫外線を吸収したチミンやウラシルがC=C二重結合を強くねじった不安定な状態を形成することを発見した(ニュースリリース)。 遺伝情報…

    2025.05.14
  • 東大,光でゲノム変化を制御するゲノム合成技術開発

    東京大学の研究グループは,光で制御するトップダウン型ゲノム合成技術の開発に成功した(ニュースリリース)。 生命の設計図であるゲノムDNAを改変・合成し,医療や環境などの地球的課題を克服する新しい生物機能の開発が世界的に研…

    2025.04.16
  • 愛媛大ら,金ナノ粒子上のDNA構造と密度の影響解明

    愛媛大学と理化学研究所は,表面にDNAを修飾した金ナノ粒子を用いた標的DNA検出における,DNAの高次構造および密度の影響を明らかにした(ニュースリリース)。 直径が数~数十nmの金ナノ粒子の水溶液は,分散状態では赤色を…

    2025.03.25

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア