| Project/Area Number |
20H03195
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
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| 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, グループ長補佐 (90353937)
清中 茂樹 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90422980)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | 味覚受容体 / 受容体 / 味覚 / 構造解析 |
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| Outline of Research at the Start |
味覚受容体の細胞外領域は、外界からの多様な化学情報を認識し、その情報を変換して生体内に伝える主な役割を担う。各種リガンドは、細胞外領域が取りうる多様なコンフォメーション間の遷移を引き起こすことで、シグナル伝達の程度を決定すると考えられる。一方、これまで各コンフォメーションの高分解能構造情報と構造動態・シグナル伝達状態との紐付けが明確にできておらず、情報変換メカニズムの理解が途上にあった。そこで、受容体が取るコンフォメーションの特定の状態をそれぞれ戦略的に捕捉し、その高分解能構造とシグナル伝達状態を明らかにする「逆構造生物学」的アプローチから、受容体による化学情報変換メカニズムの解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Structural and functional analyses of sweet and umami taste receptors (T1rs) were performed using the ligand-binding domain (LBD) of medaka T1r2a/T1r3, the current sole protein amenable for structural analysis, as a model T1r protein. We first identified ligands that exhibit binding to LBD and elicit its conformational change similarly to other T1r agonists but evoke no noticeable responses of the receptor. We also found that chloride ions, whose actions on T1rs have not been explored, exhibit binding to LBD and elicit its conformational change as similar as other agonists and evoke a preferable taste sensation via T1rs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
甘味受容体・うま味受容体T1rについては、これまでに得られている構造情報が極めて限定的であった。本研究課題で、受容体への作用の異なるリガンドの結合状態構造を明らかにしたことで、今後T1r活性化機構を明らかにしていく上での基盤情報を得た。さらに、本研究課題において、塩化物イオンのT1rへの作用を新たに解明した。この作用部位は、解析に用いたメダカ受容体のみならず、ヒトも含めた他のT1rにも共通して保存されていると考えられることから、食品産業に重要な甘味・うま味受容の理解に新たな知見を提供したことに加え、適量の摂取が健康維持に重要な食塩の味覚感知に対しても、新たな観点を提供した。
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