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Development of human olfactory receptor-expressing cell arrays for the quantification of all odour molecules

Research Project

Project/Area Number 20K20370
Project/Area Number (Other) 18H05359 (2018-2019)
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund (2020)
Single-year Grants (2018-2019)
Review Section Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

KURODA SHUN'ICHI  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60263406)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 立松 健司  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00322743)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Keywordsヒト嗅覚受容体 / バイオセンサー / 嗅覚受容体 / 匂いの数値化 / 匂いセンサー / 匂いの定量
Outline of Research at the Start

これまで匂いの記録は、官能試験において匂いを言語化して記録されている。しかしながら官能試験を行う人物の能力や嗜好、言語を用いて記録することからくる制限などに影響されて、匂いの再現性に乏しいことが弱点である。我々は全ヒト嗅覚受容体(約400種類)を発現するセルアレイを作成し、匂いを嗅覚受容体の応答レベルとして数値化することにより、官能試験の弱点を排して、再現性の高い匂い情報の記録を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Olfactory information alone is difficult to accurately represent and reproduce, as there is no basic odour that represents all the hundreds of thousands of odour molecules that humans can detect. On the other hand, sensory testing based on taste and smell is very important in the development of products that come into direct contact with humans, such as foods, beverages, brewed products and cosmetics, but it is highly dependent on the qualifications of the testers, which makes reproducibility and high-throughput testing extremely difficult, and above all, accurate sharing of sensory test results difficult. In order to achieve an 'accurate representation and reproduction' of olfactory information, it is necessary to develop a 'sensor' and a 'new representation method' to accurately measure all the odour molecules that humans can perceive. In order to do this, they have developed a 'human olfactory receptor expression cell array'.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト嗅覚受容体全て(約400種類)を機能を保ったまま、培養細胞上で発現させることはできなかったが、本研究により、それが可能になった。その結果、ヒト嗅覚を完全に再現した「ヒト嗅覚受容体発現細胞アレイ」が「人工鼻」として可能になり、匂い分子に反応した時に生じる嗅覚受容体活性化パターンは、ヒトが感じることが出来る全ての匂いを定量的に表現し、さらにデジタルデータ化できる可能性を秘めている。これは、ヒト5感のうち、最後まで残された感覚情報を表現する世界初の手法となる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ヒト嗅覚受容体センサーによる嗅覚情報のデジタルデータ化 -新しい匂い・香りビジネスの創出2020

    • Author(s)
      久保賢治、黒田俊一
    • Journal Title

      中国創研

      Volume: 24 Pages: 25-33

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] AIを活用したヒト嗅覚受容体応答の網羅的解析2020

    • Author(s)
      佐藤翔、山﨑智子、立松健司、黒田俊一
    • Journal Title

      生産と技術

      Volume: 72 Pages: 78-80

    • NAID

      40022240018

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] ヒト嗅覚受容体センサーを駆使したAI調香師創生プロジェクトについて2019

    • Author(s)
      佐藤翔、山崎智子、立松健司、黒田俊一
    • Journal Title

      AROMA RESEARCH

      Volume: 20 Pages: 326-327

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 匂いに対するヒト嗅覚受容体群の網羅的解析技術の開発2019

    • Author(s)
      行武拓哉、山﨑智子、佐藤翔、立松健司、黒田俊一
    • Organizer
      日本分子生物学会第42回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト嗅覚受容体発現細胞アレイによる網羅的匂い分析法の開発と応用2019

    • Author(s)
      黒田俊一
    • Organizer
      第4 4 回日本香粧品学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト嗅覚受容体発現細胞アレイによる網羅的匂い分析法の開発と応用2019

    • Author(s)
      立松健司
    • Organizer
      情報計算化学生物学会2019年大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of comprehensive analysis method of olfactory receptor repertory2019

    • Author(s)
      Takuya Yukutake, Tomoko Yamazaki, Sho Sato, Kenji Tatematsu, Shun’ichi Kuroda
    • Organizer
      The 23rd SANKEN International Symposium, The 18th SANKEN Nanotechnology International Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/index.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2018-07-20   Modified: 2024-03-26  

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