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

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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。