ヒト味覚・嗅覚受容体応答の網羅的解析によるフレーバープロファイリング技術の開発

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本研究の目的は、実用的なヒト味覚・嗅覚受容体応答の新規網羅的解析法の開発である。ヒトにおける食品フレーバーの感知は、約440種類の味覚・嗅覚受容体のうち、どの受容体がどれだけ活性化したのかという応答パターンによって決定されることから、全受容体を対象とした応答の全体像を明らかとする必要がある。従来のヒト味覚・嗅覚受容体解析法のほとんどは1つの受容体と1つのフレーバー成分との対応関係を解析するものであるが、本研究で開発する新規解析法は、1つのフレーバー成分に応答する全440種類のヒト味覚・嗅覚受容体応答を同時かつ定量的に解析できる点が特徴である。これまでに我々は、全受容体発現細胞群を用いた網羅的解析を可能とするため、ヒト味覚・嗅覚受容体応答細胞を同一プラットフォームで、GFP蛍光によって可視化できるレポーターアッセイ系を構築した。受容体の活性化により増加した細胞内セカンドメッセンジャーがシグナル伝達を引き起こし、活性化した転写因子が検出用ベクター中の応答エレメントに結合することで、下流にコードされたレポータータンパク質が発現することを原理とするものである。さらにセルソーターを用いた細胞分取技術を組み合わせることで、ヒト味覚・嗅覚受容体の網羅的解析が可能となり、柑橘類の主要香気成分であるリモネンなど、実際にいくつかの食品サンプルについての網羅的受容体解析データを取得することに成功した。また、分注ロボットを用いた、発光測定を原理とする嗅覚受容体の網羅的解析システムも併せて開発した。本系では、ヒト嗅覚受容体をHEK細胞に発現させ、受容体活性化後に細胞内で増加するcAMPを改変型ルシフェラーゼによって検出することで、受容体応答を発光量として定量解析できる。これらの成果により、食品フレーバープロファイリング法の確立に向けた基盤技術が整備された。