2010. 1. 5 大阪大学・生命機能研究科最近の研究から No. 1 明るい所で素早く動く物体を検出できる目の仕組みが明らかになりました光暗いところでは色が見えにくくなり、モノクロの世界になることはご存じでしょう。これは、私達の視覚を担う視細胞に、薄暗いところで働く桿体（かんたい）と明るい所で働く錐体（すいたい）という２種類の細胞があるからです。暗いところで働く桿体は、感度は高いのですが色を見分けることができません。また、桿体は目の中心部にはないので、暗い時はちょっと視線をそらした方が良く見えるのです。しかし、感度の高い桿体は応答が遅いので、暗い所では動いているものを見分けるのが難しいのです。視細胞がどの様に光を検出するかというメカニズムの研究はこれまでほとんど桿体で行われてきました。桿体は薄暗いところで働くため、薄暗いところでの光検出のメカニズムは分かってきたのですが、ヒトが行動する昼間の視覚のメカニズム、つまり、錐体での光検出メカニズムについては良く分かっていませんでした。錐体や桿体内では光を受けるとcGMP （環状ジーエムピー）という物質の分解が起こります。cGMPはイオンの流れを制御することにより、桿体や錐体の興奮の程度を制御します。つまり、cGMPの分解に伴って、桿体や錐体は興奮をやめるのです。これが電気的な信号となって最終的には脳に送られ、光が届いたと感じます。一度光を受けた後、次に来る光を検出するためには、桿体や錐体はcGMPを合成して再び興奮した状態に戻る必要があります。錐体ではこの速さが速いので、昼間は動く物体を目で追うことが出来るのです。そこで、錐体では高い cGMP合成能力を持っていると推測されているのですが、その直接的な証明はありませんでした。網膜錐体桿体視細胞光視物質 R イオンの流れ cGMPはイオンの流れを制御 cGMP 分解合成錐体では合成が10倍以上速い河村研究室ではcGMP合成活性を桿体と錐体で比較し、錐体ではcGMP合成活性が桿体よりも10倍以上高いことを、生化学や電気生理学の手法を使って明らかにしました。これにより、錐体において素早く興奮状態へ戻ることが直接証明できたのです。この研究成果は米国の科学雑誌プロシーデングス・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス誌2009年7月号に掲載されました。用語解説 cGMP（環状ジーエムピー）：ホルモンの作用発現を仲介する物質で、細胞の増殖機能にもかかわる。細胞の興奮：細胞内は普通、負の電位に保たれている。細胞内に正イオンが流れ込むことにより電位が０に近くなることを興奮という。桿体や錐体は暗い所で興奮し、光が当たると興奮をやめる。論文 “High cGMP synthetic activity in carp cones”, Norihiko Takemoto, Shuji Tachibanaki, and Satoru Kawamura Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106:11788-11793 (2009) 内容に関するお問い合わせ先河村悟（かわむらさとる）大阪大学大学院／生命機能研究科／ナノ生体科学講座／ナノ生体科学講座／TEL 06-6879-4610／FAX 06-6879-4614