Development of Novel Taste Sensor Using Allostery

利用变构技术开发新型味觉传感器

• 批准号: 21H05006
• 负责人: 都甲 潔
• 金额: $ 121.72万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H05006/
• 关键词: 味覚センサ; アロステリー; 味覚受容体; 非荷電味物質; 広域選択性; 非荷電苦味物質; NMR法

本研究の目的は，これまで必ずしも完全とは言えなかった味覚センサの欠点を克服し，味覚センサの非連続的かつ飛躍的深化を図ることにある．膜を構成する分子（脂質，可塑剤，膜修飾分子）の表面での配列・配向を制御し，新しい電気化学的特性を発現させ，非荷電苦味物質を初めとする味物質への応答機能を実現する．これまでのR３～４年度の研究で以下の成果を得た．１）非荷電苦味物質カフェインと2,6-DHBAとの相互作用様態の解明：非破壊での状態分析が可能なNMR法（対象核種：1H）を用いて溶液中のカフェインと2,6-DHBAの分子間相互作用の解析を松井Gと共同で行った．その結果，カフェインは2,6-DHBAとスタッキングし，水素結合およびπ電子相互作用を介して安定な会合体を形成していることが分かった．２）応答感度の向上：他の膜修飾材料を検討した．方針は低いpKaと高いlogP（疎水性の指標）を持つ材料を用いることである．その結果，カフェインやテオブロミンに高い感度を得ることに成功した．３）塩味エンハンス効果の検知：Naイオノフォアと完全解離脂質から成る混合膜で塩味エンハンス効果の検知に成功した．４）甘味受容膜の応答メカニズムの解明：洗浄液中で甘味センサ受容膜のトリメリット酸へNaやKの金属イオンが結合し，糖類測定の際に，結合した金属イオンが糖と錯体形成するという糖検知メカニズムが明らかとなった．５）アロステリーによる受容体活性メカニズムの解明:味覚受容体遺伝子を培養細胞に発現させた人工味細胞のカルシウムイメージングと，分子動力学等の分子シミュレーションを用いることで，味物質や味覚修飾物質の作用でアロステリーが受容体の上部（生体膜外側）と下部（膜内側）で生じ，甘味情報伝達に重要な役割を果たしていることを明らかにした．

は の purpose, this study こ れ ま で will ず し も completely と は said え な か っ た flavour 覚 セ ン サ の points less を overcome し, taste 覚 セ ン サ の not even 続 か つ leap of deepening を 図 る こ と に あ る. Membrane を す る molecule (lipids, plastic, membrane modified molecular) の surface で の match column match to the royal し を system, new し い electric 気 chemical features を 発 now さ せ, not charged at the beginning of the bitter substances を め と す る taste substance へ の 応 a function を be presently す る. Youdaoplaceholder3 れまで <s:1> research in the years r3-4 で the following <s:1> achievements を obtain た. 1) not charged bitterness substances カ フ ェ イ ン と 2, 6 - DHBA と の interaction others state の interpret: not to break the 壊 で の state analysis may が な NMR method (like nuclear kind of seaborne: 1 h) を with い て solution の カ フ ェ イ ン と 2, 6 - DHBA の intermolecular interactions の parsing を matsui G と common line で っ た. そ の results, カ フ ェ イ ン は 2, 6 - DHBA と ス タ ッ キ ン グ し, water element combination お よ び を PI electron interaction interface し て settle な will fit を form し て い る こ と が points か っ た. 2) 応 response sensitivity <s:1> upward: his <s:1> film modification material を検 discusses た. The policy is を low <s:1> pKaと high <s:1> logP (疎 water-based <s:1> index) を holding <s:1> materials を use <s:1> る とである とである とである とである. そ の results, カ フ ェ イ ン や テ オ ブ ロ ミ ン に high を い sensitivity る こ と に successful し た. 3) salt taste エ ン ハ ン ス unseen fruit の 検 : Na イ オ ノ フ ォ ア と completely dissociated lipid か ら る mixed membrane で salt taste エ ン ハ ン ス unseen fruit の 検 know に successful し た. 4) grape by capacitance film の 応 answer メ カ ニ ズ ム の interpret: liquid at で umami セ ン サ by capacitance film の ト リ メ リ ッ へ ト acid Na や K の metal イ オ ン が し, determination of sugars の interstate に, combining し た metal イ オ ン が sugar と misprinted form す る と い う sugar 検 know メ カ ニ ズ ム が Ming ら か と な っ た. 5) ア ロ ス テ リ ー に よ る by let body active メ カ ニ ズ ム の interpret: taste 覚 by let body heritage 伝 son を culture cell に 発 now さ せ た artificial taste cell の カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ と, molecular dynamics and other molecular シ の ミ ュ レ ー シ ョ ン を with い る こ と で, Flavour substance や flavour 覚 modified の role で ア ロ ス テ リ ー が の by let body upper (living body film lateral) と lower (inner membrane) で じ, umami intelligence 伝 に important な "を cut fruit た し て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Taste and Smell Sensing Technology

味觉和嗅觉传感技术

• 发表时间: 2022
• 作者: Kiyoshi Toko

アムロジピンベシル酸塩の苦味および溶出に及ぼすとろみ調整食品の影響

增稠食品对苯磺酸氨氯地平苦味和溶出度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 小田長晶子;壁屋杏美;小島穂菜美;宇野莉央;吉田都;内田享弘
• 通讯作者: 内田享弘

味と匂いの可視化が創る新世界～プリンと醤油でウニの味！？～

通过味觉和嗅觉视觉化创造的新世界——海胆配布丁和酱油的味道！

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahashi;D.;Tomai;T.;Yoko;A.;Seong;G.;Adschiri;T.;T Oki;T. Kimoto;杉本健太郎，孫栄硯，川合健太郎，有馬健太，山村和也;都甲 潔
• 通讯作者: 都甲 潔

味と匂いが可視化された世界

味觉和嗅觉可视化的世界

• 发表时间: 2022
• 作者: Mihyeon Kim;Shunsuke Mori;Yi Shuang;Shogo Hatayama;Daisuke Ando;Yuji Sutou;都甲 潔
• 通讯作者: 都甲 潔

おいしさの科学とフードテック最前線

美味科学和食品技术的前沿

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾村 悠希;横 哲;成 基明;笘居 高明;阿尻 雅文;都甲 潔
• 通讯作者: 都甲 潔