京都大学の研究グループは、光センサー(光受容タンパク質)の性質を変化させることにより、カエルが暗がりで色を識別する能力を持つように適応していることを明らかにした。

 多くの脊椎動物では、明るい所で働く光受容細胞(錐体)が3種類あり、赤・緑・青それぞれの光を吸収する光受容タンパク質を持つため色を識別できる。一方で、暗い所で働く光受容細胞(桿体)は1種類しかなく、色を識別できない。

 カエルは例外的に暗がりでも色を識別することが知られている。カエルは、多くの脊椎動物が持つ通常の桿体(緑色を良く吸収する光受容タンパク質、ロドプシンを含む)以外にも、青色感受性の錐体視物質を含む緑桿体を持ち、この2種類の桿体を使って暗がりで色を識別できると考えられてきた。

 今回、京都大学のグループは、2種類の桿体に各々存在するロドプシンと青色感受性錐体視物質の性質を調べた。ロドプシンは元来ノイズ反応が低く「暗がりでの視覚」に適した性質を有する事が知られていたが、「明所での視覚」を担うはずの青色感受性錐体視物質においても、カエルの場合、1アミノ酸残基を変化させることにより「暗がりでの視覚」に適した性質に変化させていることが明らかになった。

 このように暗がりで働く桿体を複数持つことで、カエルは「暗所での色覚」という特殊能力を獲得した。これは夜行性のカエルにとっては有利な機能であるといえる。

論文情報:【Proceedings of the National Academy of Sciences of USA】Adaptation of cone pigments found in green rods for scotopic vision through a single amino acid mutation

京都大学

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