味蕾細胞の多様性を規定する分化制御ネットワークおよびその神経支配の発生工学的解析

• Project/Area Number: 18688020
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松本 一朗 The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 寄付講座教員 (00291328)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥30,030,000 (Direct Cost: ¥23,100,000、Indirect Cost: ¥6,930,000); Fiscal Year 2007: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000); Fiscal Year 2006: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
• Keywords: 味蕾 / 分化

Research Abstract

DNAマイクロアレイ解析および組織発現解析により、味蕾細胞の分化制御に関連する遺伝子を見出した。発現細胞種および発現時期の解析から、それぞれの細胞種に、分化制御時期が異なる複数の因子を見出した。このうち、甘味細胞および苦味細胞に発現している遺伝子Aについて、ノックアウト(KO)マウスを作製した。この遺伝子AのKOマウスの味蕾の形態は、野生型マウスと較べて際だった特徴を示さないが、甘味受容体、苦味受容体、およびこれらの下流で機能する細胞内情報伝達因子の遺伝子の発現が抑制されていた。行動学的な解析を行った結果、このKOマウスは、野生型マウスと同様に酸味刺激や高濃度の塩味刺激に対する忌避行動を示したが、甘味物質に対する嗜好行動および苦味物質に対する忌避行動は野生型マウスに較べて減退していた。これらのことから、ここで破壊した遺伝子Aの産物は、味細胞機能を支える遺伝子の発現制御に深く関わっており、甘味細胞および苦味細胞の分化に必須の因子であることが明らかとなった。また、このKOマウスで発現量が減少している遺伝子が多いことから、遺伝子Aの産物は味細胞分化のかなり早期から分化制御に関与していることが示唆された。一方、神経細胞の分化に重要なAcllが酸味受容細胞特異的に発現すること、Hes6の発現の一部はAcllを重なることも見出した。発現時期を解析したところ、これらが階層的に機能している可能性が示唆された。本研究により、味細胞の分化制御機構の一端が明らかになり、詳細な解析を行う新たな分子知見が取得された。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of ligands for fish taste receptors. (2007)
  • Author(s): Oike, H., et. al.
  • Journal Title: J. Neurosci. 27 Pages: 5584-5592
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transgenic labeling of taste receptor cells in model fish under the contzol of the 5'-upstream region of medaka phospholipaseC-beta 2 gene. (2007)
  • Author(s): Aihaza, X., et. al.
  • Journal Title: Gene Expz Patterns 7 Pages: 149-157
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gliadain, a gibberellin-inducible cysteine proteinase occunrins in germinating seeds of wheat, Triticum aestivum L., specifically digests gliadin and is regulated by intrinsic cystatins. (2007)
  • Author(s): Kiyosaki, T., et. al.
  • Journal Title: FEBS J. 274 Pages: 1908-1917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of marker genes for intestinal immunomodulating effect of a fructoo ligosaccharide by DNA microarray analysis. (2007)
  • Author(s): Fukasawa, T., et. al.
  • Journal Title: J. Agnic. Food Chem 55 Pages: 3174-3179
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gliadain, a gibberellin-inducible cysteine proteinase occurring in germinating seeds of wheat,Triticum aestivum L., specifically digests gliadin and is regulated by intrinsic cystatins. (2007)
  • Author(s): Tamura, T., et. al.
  • Journal Title: J. Plant Physiol. 164 Pages: 470-477
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Taste receptor cells express voltage-dependent potassium channels in a cell age-specific manner (2006)
  • Author(s): Ohmoto, M.et al.
  • Journal Title: Chem.Senses 31 Pages: 739-746
• [Journal Article] Group IIA phospholipase A_2 is co-expressed with SNAP-25 in mature taste receptor cells of rat circumvallate papillae (2006)
  • Author(s): Oike, H.et al.
  • Journal Title: J.Comp.Neurol. 494 Pages: 876-886
• [Journal Article] Arachidonic acid can function as a signaling modulator by activating the TRPM5 cation channel in taste receptor cells (2006)
  • Author(s): Oike, H.et al.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta - Mol.Cell.Biol.of Lipids 1761 Pages: 1078-1084
• [Journal Article] Relation between acute and late irradiation impairment of four basic tastes and irradiated tongue volume in patients with head-and-neck cancer (2006)
  • Author(s): Yamashita, H.et al.
  • Journal Title: Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys. 66 Pages: 1422-1429
• [Journal Article] Differential regulation of intestinal lipid metabolism-related genes in obesity-resistant A/J versus obesity-prone C57BL/6J mice (2006)
  • Author(s): Kondo, H.et al.
  • Journal Title: Am.J.Physiol.Endocrinol.Metab. 291
• [Journal Article] Effects of ingested turmeric oleoresin on glucose and lipid metabolisms in obese diabetic mice : a DNA microarray study (2006)
  • Author(s): Honda, S.et al.
  • Journal Title: J.Agric.Food Chem. 54 Pages: 9055-9062
• [Journal Article] Orally administered lactoperoxidase increases expression of the FK506 binding protein 5 gene in epithelial cells of the smallintestine of mice: a DNA microarray study.
  • Author(s): Wakabayashj, H., et. al.
  • Journal Title: Biosci. Biotech. Biochem.