遺伝子改変マウスを用いた嗅覚の匂い情報処理機構の解析

利用转基因小鼠分析嗅觉信息处理机制

• 批准号: 06J06779
• 负责人: 堅田 明子
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06779/
• 关键词: 嗅覚受容体; 匂い; Gタンパク質; 分子認識; 遺伝子改変マウス; 小麦胚芽レクチン; GPCR; 構造変化; 神経回路の可視化; β-ガラクトシダーゼ; WGA

匂い物質は、嗅神経細胞に発現する嗅覚受容体によって認識され、神経軸索の投射先である嗅球で創成される神経発火パターンの違いにより識別される。これまでに、研究代表者らのグループによってマウス嗅覚受容体mOR-EGがオイゲノール(EG)という匂い物質を受容することが培養細胞発現系、またトランスジェニックマウスを用いたin vivoにおける匂い応答解析から明らかになっている。採用一、二年度においては、抹消レベルでの解析が進んだmOR-EGを足がかりに、匂い応答の脳領域における高次情報処理機構を理解すべく、mOR-EGの高次神経回路網を選択的に可視化する遺伝子改変マウスの作製とその解析を行った。しかし、作製されたマウスにおいては、神経回路のトレーサーとして用いた小麦胚芽レクチン(WGA)の発現量が充分には認められなかったため、梨状皮質や海馬といった脳の高次領域においてはWGAシグナルを検出することができなかった。最終年度における本年も引き続き、TSAやABC法といった免疫組織化学的手法を組み合わせることで、WGAシグナルの増幅を試みたが、目的とする脳嗅覚野においてはWGAの検出に至らなかった。つまり、嗅覚の高次領域の解析には発現量の上昇とシグナル感度の高いトレーサーを用いる必要性が明らかとなった。これらと並行して、本年は嗅覚受容体のGPCRとしての特性を解析すべく、培養細胞発現系を用いてmOR-EGの各種変異体の作製と、その応答性解析を行うことで、嗅覚受容体のリガンド結合による構造変化、またGタンパク質の活性化機構の解明を行った。これらに関する成果は、共著者としてJournal of Neurochemistry誌に発表した。

The olfactory receptors that are produced by the olfactory neurons recognize the olfactory receptors that are produced by the olfactory axons and recognize the olfactory receptors that are produced by the olfactory neurons. This study was conducted on behalf of the research group on the development of cell culture systems and the use of the receptor mOR-EG in vivo. In the first and second years, the analysis of high-order information processing mechanism in the field of high-order information processing is adopted. The occurrence of wheat germ (WGA) in the brain circuit is fully recognized. In the final year, the method of TSA and ABC immunohistochemistry was used to organize and analyze the expression of WGA. The analysis of high-level fields of detection and detection is necessary to increase the sensitivity of detection and detection. In this paper, we analyze the characteristics of GPCR and GPCR of olfactory receptors, the operation of various variants of mOR-EG in cultured cell development systems, and the analysis of their responsiveness. The Journal of Neurochemistry reports the results of the study.

项目成果

嗅覚受容体におけるGタンパク質活性化機構の解明

嗅觉受体G蛋白激活机制的阐明

• 发表时间: 2007
• 作者: Sayako Katada;Takatsugu Hirokawa;and Kazushige Touhara;Oka Y;加藤綾 堅田明子 東原和成
• 通讯作者: 加藤綾 堅田明子 東原和成

Amino acids involved in conformational dynamics and G protein coupling of an odorant receptor: targeting gain-of-function mutation

• DOI: 10.1111/j.1471-4159.2008.05693.x
• 发表时间: 2008-12-01
• 期刊: JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY
• 影响因子: 4.7
• 作者: Kato, Aya;Katada, Sayako;Touhara, Kazushige
• 通讯作者: Touhara, Kazushige

Exploring the Odorant Binding Site of a G-Protein-Coupled Olfactory Receptor

• DOI: 10.2174/157340908784533247
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Current Computer - Aided Drug Design
• 作者: Sayako Katada;T. Hirokawa;K. Touhara