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Structural and dynamical basis of taste receptor signaling mechanism

Research Project

Project/Area Number 17H03644
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Yamashita Atsuko  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (10321738)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日下部 裕子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, ユニット長 (90353937)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywords味覚受容体 / 受容体 / 結晶構造解析 / シミュレーション / 味覚 / 一分子計測
Outline of Final Research Achievements

Structural and functional analysis of taste receptor from medaka fish, T1r2a/T1r3, was performed. Currently, the sole structural information of taste receptors so far reported is the crystal structure of the ligand-binding domain (LBD) of medaka T1r2a/T1r3 in complex with its taste substance, an amino acid. In this study, we elucidated the various conformation of this protein and a change of the conformational population upon binding of taste substances. These results suggest that the change of conformational dynamics of the LBD of taste receptor correlates with its signal transduction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで味覚受容体の構造解析はあまり進んでおらず、得られていた構造情報は研究代表者らが解析したメダカ味覚受容体T1r2a/T1r3味物質認識領域の味物質結合状態のみであったが、同領域がどのような構造を取りどのような構造変化をするかの情報が得られたことで、味覚受容体によって味物質情報がどのように変換され生体内に伝えられるかを理解していく上での基盤となる情報が明らかとなった。また、受容体作用物質探索の過程で、味覚受容体に対する味物質結合をハイスループットで解析する系を確立した。この系は今後新規味物質開発に有効な解析系として応用できる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 11 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Max Planck Institute for Ornithology(ドイツ)

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    • Author(s)
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Yuko Kusakabe, Chiaki Ito ,Miki Akamatsu, Atsuko Yamashita
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 14 Issue: 10 Pages: e0218909-e0218909

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0218909

    • NAID

      120006860091

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      Volume: 270 Pages: 970-976

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    • Author(s)
      Takahiro Nakatani, Norihisa Yasui, Issei Tamura & Atsuko Yamashita
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4722-4722

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41309-8

    • NAID

      120006777526

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      山下敦子
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      実験医学

      Volume: 37 Pages: 531-535

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    • Author(s)
      細谷 麻以子, 山下 敦子
    • Journal Title

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      Volume: 7

    • NAID

      130007969583

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  • [Journal Article] Structure-Function Relationships of Olfactory and Taste Receptors2018

    • Author(s)
      Behrens Maik、Briand Loic、de March Claire A、Matsunami Hiroaki、Yamashita Atsuko、Meyerhof Wolfgang、Weyand Simone
    • Journal Title

      Chemical Senses

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 81-87

    • DOI

      10.1093/chemse/bjx083

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      山下敦子
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      安井典久,山下敦子
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      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
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      安井典久,山下敦子
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      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 味覚受容体T1R2/T1R3リガンド結合領域カチオン結合部位の構造生物学的解析2019

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      伊藤千晶、安井典久、渥美菜奈子、山下敦子
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      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] T1r1-T1r3味覚受容体味物質認識領域の構造生物学的解析2019

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      吉田高志、安井典久、伊藤 千晶、山下敦子
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      新学術領域研究(研究領域提案型)「化学コミュニケーションのフロンティア」第5回公開シンポジウム
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  • [Presentation] 味覚受容体T1rへの1価カチオン結合の構造生物学的解析2019

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      伊藤千晶、高科百合子、安井典久、山下敦子
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      新学術領域研究(研究領域提案型)「化学コミュニケーションのフロンティア」第6回公開シンポジウム
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  • [Presentation] 味覚受容体T1R2/T1R3の甘味物質応答に対する亜鉛イオンの作用2019

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      喜多志保子, 日下部裕子, 山下敦子
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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  • [Presentation] Structural basis of amino acid-perception by T1r taste receptors2019

    • Author(s)
      Atsuko Yamashita
    • Organizer
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Amino acid-binding characteristics of the ligand-binding domains of taste receptors analyzed by thermal shift assay2019

    • Author(s)
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Atsuko Yamashita
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Chemical Communication (ISCC2019)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Taste perception approached by biophysics and structural biology2018

    • Author(s)
      Atsuko Yamashita
    • Organizer
      第56回日本生物物理学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] Structural basis for recognition of preferable taste substances by T1r taste receptors2018

    • Author(s)
      Atsuko Yamashita
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] サーマルシフトアッセイによる味覚受容体細胞外領域に対するアミノ酸の結合解析2018

    • Author(s)
      吉田 高志, 安井 典久, 渥美 菜奈子, 山下 敦子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 表面プラズモン共鳴法による味覚受容体T1R細胞内C末端領域とカルシウム結合タンパク質の相互作用の速度論的解析2018

    • Author(s)
      吉田 涼希, 安井 典久, 山下 敦子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 分子骨格として一本鎖モネリンを用いたGFPを標的とする人工結合タンパク質の作製とその分子特性解析2018

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      安井 典久, 山下 敦子
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      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] Protein thermal shift assay indicated a broad amino acid-binding capability of the ligand-binding domains of fish T1r taste receptor2018

    • Author(s)
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Nanako Atsumi, Yuko Kusakabe, Atsuko Yamashita
    • Organizer
      The 17th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception (ISMNTOP2018)
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  • [Presentation] 味覚受容体による味物質応答の相関構造解析2018

    • Author(s)
      山下敦子
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    • Invited
  • [Presentation] 一本鎖モネリンを分子骨格とする人工結合タンパク質ファージディスプレイライブラリーの構築2018

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      安井典久,山下敦子
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      山下敦子
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      新学術領域研究(研究領域提案型) 「化学コミュニケーションのフロンティア」
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  • [Presentation] 体外からの栄養素を感知する味覚受容体の構造基盤2018

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      山下敦子
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    • Invited
  • [Presentation] 味覚受容体細胞外領域による味物質認識の構造基盤2017

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      山下敦子
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  • [Presentation] 多様な化学シグナルを感知する味覚受容体味物質認識領域の構造と機能2017

    • Author(s)
      山下敦子
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会
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  • [Presentation] Expression, purification, and characterization of the entire heterodimeric extracellular regions of fish taste receptor2017

    • Author(s)
      Hiroki Maruhashi, Daisuke Noshiro, Norihisa Yasui, Toshio Ando, Atsuko Yamashita
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] X線結晶構造解析によるメダカT1r2a/T1r3細胞外領域への無機金属イオン結合解析2017

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      渥美菜奈子、安井典久、山下敦子
    • Organizer
      日本味と匂学会第51回大会
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  • [Presentation] Crystal structures of the ligand-binding domains of taste receptor T1r heterodimer2017

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      Nipawan Nuemket, Norihisa Yasui, Yuko Kusakabe, Yukiyo Nomura, Nanako Atsumi & Atsuko Yamashita
    • Organizer
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 味覚受容細胞で起こる味覚の初反応への構造生物学的アプローチ:味覚受容体細胞外領域の構造解析2017

    • Author(s)
      山下敦子
    • Organizer
      ConBio2017
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    • Invited
  • [Book] 膜タンパク質工学ハンドブック2020

    • Author(s)
      津本浩平、浜窪隆雄(監修)
    • Total Pages
      624
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860435370
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  • [Book] 口・鼻・耳の感覚メカニズムと応用技術2018

    • Author(s)
      北川 純一他
    • Total Pages
      290
    • Publisher
      S&T出版
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      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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