脂質を介した物理刺激受容機構の解明

本研究では、感覚神経において物理刺激受容を制御する新規の脂質代謝遺伝子を明らかにすることを目的として研究を進めている。これまでに、ショウジョウバエの表皮感覚神経のトランスクリプトーム解析から、特徴的に発現する脂質代謝遺伝子のプロファイルを得た。それらのうち、現在はエーテル脂質合成遺伝子に着目し研究を進めている。エーテルリン脂質は中枢神経系での機能やがん細胞におけるフェロトーシスの制御についての機能が近年大きく着目される脂質分子である。本年度は、エーテル脂質合成遺伝子の全身でのノックアウト個体の解析を行い、温度勾配上での温度選好性に異常が生じることを明らかにした。さらに、エーテル脂質合成遺伝子の高温受容体TRPA１発現ニューロンでの発現抑制も同様の表現系を示すことを見出した。そこでTRPA1チャネルとエーテル脂質の機能連関を解析するため、エーテル脂質合成の有無を制御した培養細胞を樹立し、それらの細胞においてTRPA１チャネルのパッチクランプを用いた温度刺激に対する電気生理学的機能解析を行った。その結果、エーテル脂質はTRPA１の活性化温度閾値を低下させることを明らかにした。今後は、エーテル脂質が温度受容体機能を制御する分子背景として、細胞膜の物理化学的性状に影響を与える可能性を考え、細胞膜張力や細胞膜の相状態の変化を解析する。さらに温度受容だけではなく機械刺激に対するエーテル脂質合成遺伝子およびエーテル脂質の役割を検証することで、脂質分子が感覚受容および感覚受容体の機能制御に果たす役割を明らかにしていきたい。

本研究では、感覚神経において物理刺激受容を制御する新規の脂質代謝遺伝子を明らかにすることを目的として研究を進めている。これまでに、ショウジョウバエの表皮感覚神経のトランスクリプトーム解析から、特徴的に発現する脂質代謝遺伝子のプロファイルを得た。それらのうち、現在はエーテル脂質合成遺伝子に着目し研究を進めている。エーテルリン脂質は中枢神経系での機能やがん細胞におけるフェロトーシスの制御についての機能が近年大きく着目される脂質分子である。本年度は、エーテル脂質合成遺伝子の全身でのノックアウト個体の解析を行い、温度勾配上での温度選好性に異常が生じることを明らかにした。さらに、エーテル脂質合成遺伝子の高温受容体TRPA１発現ニューロンでの発現抑制も同様の表現系を示すことを見出した。そこでTRPA1チャネルとエーテル脂質の機能連関を解析するため、エーテル脂質合成の有無を制御した培養細胞を樹立し、それらの細胞においてTRPA１チャネルのパッチクランプを用いた温度刺激に対する電気生理学的機能解析を行った。その結果、エーテル脂質はTRPA１の活性化温度閾値を低下させることを明らかにした。今後は、エーテル脂質が温度受容体機能を制御する分子背景として、細胞膜の物理化学的性状に影響を与える可能性を考え、細胞膜張力や細胞膜の相状態の変化を解析する。さらに温度受容だけではなく機械刺激に対するエーテル脂質合成遺伝子およびエーテル脂質の役割を検証することで、脂質分子が感覚受容および感覚受容体の機能制御に果たす役割を明らかにしていきたい。