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Elucidation of amino acids sensing via amino acid transpoters as T1R-independent mechanisms in mouse gustatory tissues

Research Project

Project/Area Number 20K18458
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Shusuke Iwata  九州大学, 歯学研究院, 助教 (60780062)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsアミノ酸トランスポーター / 味覚 / 神経 / うま味 / 甘味 / ASCT / ナトリウム依存性中性アミノ酸トランスポーター / アミノ酸輸送体 / 味覚受容機構 / KATPチャネル
Outline of Research at the Start

アミノ酸は、生体を形作るタンパク質の構成成分として必要不可欠な物質であり、現時点で、うま味受容体T1R1/T1R3が唯一のアミノ酸味覚受容体として報告されている。しかしながら、このうま味受容体が外環境からのアミノ酸摂取を担う唯一の受容体とは考えにくいことが過去の報告から予想されていた。予備実験の結果、本来腸管で機能するアミノ酸輸送体が、口腔におけるアミノ酸の味覚受容にも関与している可能性を見出した。さらに、この経路はメタボリックセンサーKATPチャネルにより制御を受けるカロリー受容系シグナル経路としても機能する可能性が示唆された。本研究では、この新規アミノ酸受容体と情報伝達機構の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

It is well known that T1R1/T1R3 plays an important role in umami taste detection, but T1R3- or its downstream molecules TRPM5- knockout (KO) mice shows residual responses of gustatory nerve to Amino acids. It suggests there are multiple receptors and transduction pathways for amino acids responses. We found a neutral amino acid transporters localized in the plasma memblane of several body districts also expressed in mouse taste buds. Moreover, its inhibitor reduced gustatory nerve responses to several amino acids both in C57BL6J mice and T1R3-KO mice. Taken together, not only T1R1/T1R3 but also a neutral amino acid transporters may also function as taste receptor of amino acids.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アミノ酸は生体を形作るタンパク質の構成成分として必要不可欠な物質であり、現時点でうま味受容体T1R1/T1R3が唯一のアミノ酸の味覚受容体として報告されている。その一方で、うま味情報はアミノ酸要求を生じる情報として重要性は低く、T1R1/T1R3の必須アミノ酸に対する親和性は低いことが報告されており、未知の味覚受容体が関与している可能性が示唆されていた。本研究により、アミノ酸輸送体が新規のアミノ酸味覚受容体として機能しており、さらに我々が先に報告した糖輸送体と同様にメタボリックセンサーKATPチャネルを介したカロリー受容系シグナル経路として機能している可能性が示唆された。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Gene expression profiling of α-gustducin-expressing taste cells in mouse fungiform and circumvallate papillae2021

    • Author(s)
      YuYamada, ShingoTakai, Yu Watanabe, Ayana Osaki, Yuko Kawabata, Asami Oike, Ayaka Hirayama, Shusuke Iwata, Keisuke Sanematsu, ShojiTabata, Noriatsu Shigemura
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 557 Pages: 206-212

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.022

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sodium‐glucose cotransporter 1 as a sugar taste sensor in mouse tongue2020

    • Author(s)
      Yasumatsu Keiko、Ohkuri Tadahiro、Yoshida Ryusuke、Iwata Shusuke、Margolskee Robert F.、Ninomiya Yuzo
    • Journal Title

      Acta Physiologica

      Volume: 230 Issue: 4

    • DOI

      10.1111/apha.13529

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Drinking Ice-Cold Water Reduces the Severity of Anticancer Drug-Induced Taste Dysfunction in Mice2020

    • Author(s)
      Osaki Ayana、Sanematsu Keisuke、Yamazoe Junichi、Hirose Fumie、Watanabe Yu、Kawabata Yuko、Oike Asami、Hirayama Ayaka、Yamada Yu、Iwata Shusuke、Takai Shingo、Wada Naohisa、Shigemura Noriatsu
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 23 Pages: 8958-8958

    • DOI

      10.3390/ijms21238958

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Adrenomedullin increases mouse chorda tympani nerve responses to sugars via T1R-independent mechanisms2021

    • Author(s)
      Shusuke Iwata, Ryusuke Yoshida, Shingo Takai, Keisuke Sanematsu, Noriatsu Shigemura, Yuzo Ninomiya
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Adrenomedullin enhances mouse chorda tympani nerve responses to sugars via T1R-independent mechanisms2021

    • Author(s)
      Shusuke Iwata, Ryusuke Yoshida, Shingo Takai, Keisuke Sanematsu, Noriatsu Shigemura, Yuzo Ninomiya
    • Organizer
      日本味と匂学会第55回大会 2021年9月
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アドレノメデュリンによるT1Rs非依存性甘味受容機構を介したマウス鼓索神経応答の増強2020

    • Author(s)
      Shusuke Iwata , Mayuko Inoue , Ryusuke Yoshida , Noriatsu Shigemura , Yuzo Ninomiya
    • Organizer
      日本味と匂学会第54回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アドレノメデュリンによるT1Rs非依存性経路を介するマウス鼓索神経応答増強効果2020

    • Author(s)
      Shusuke Iwata, Mayuko Inoue, Ryusuke Yoshida, Noriatsu Shigemura, Yuzo Ninomiya
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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