Analysis of salty taste reception through transmembrane channel like 4 (TMC4)

Research Project

Project/Area Number	23K17575
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 8:Sociology and related fields
Research Institution	Kyoto Women's University
Principal Investigator	成川真隆京都女子大学, 家政学部, 准教授 (50432349)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	朝倉富子東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (20259013)
Project Period (FY)	2023-06-30 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	塩味 / クロライドチャネル / TMC4 / 遺伝子改変マウス
Outline of Research at the Start	塩味は主にNa+によって引き起こされる。しかし，Cl-も味に影響するため，純粋な塩味を呈する物質はNaClのみである。Na+受容については知見が集積している一方，Cl-の受容機構は不明であった。最近我々はTMC4がCl-受容を担う塩味受容体であることを明らかにした。一方，TMC4を介した味細胞内情報伝達機構は不明なままである。味の識別は味細胞で行われる。したがって，味細胞内情報伝達機構を明らかにすることは，塩味機構の全容を明らかにする上で有用となる。本研究ではTMC4を手掛かりとし，Cl-に由来する塩味の細胞内伝達機構の解明に挑む。
Outline of Annual Research Achievements	塩味の受容はアミロライドに対する感受性の違いから、アミロライド感受性とアミロライド非感受性受容に分けられる。このうち、AS受容には上皮性ナトリウムチャネルが関与する一方で、アミロライド非感受性受容を担う分子は長年不明であった。最近、我々は膜タンパク質Transmembrane-like channel 4（TMC4）がアミロライド非感受性受容に関与する電位依存性クロライドチャネルであることを見出した。このことは、アミロライド感受性と非感受性受容の主体がそれぞれNa+とCl-である可能性を示唆する。過去の検討から、Na+受容に関する知見は集積している一方で、Cl-受容に関する検討は十分ではない。本研究では、Cl-受容におけるTMC4の役割についてさらなる知見を得るために、Tmc4 KOマウスを使用して、様々な塩（NaCl、KCl、NH4Cl、グルコン酸Na）に対する味行動を観察した。ここでは味行動としてリックテストを実施した。リックテストは提示した味溶液を舐める回数をカウントすることで、溶液に対する感受性を求める方法である。 Tmc4 KOマウスでは、ナトリウム塩であるグルコン酸Naに対する感受性の有意な低下は観察されなかった一方で、NaCl、KCl、NH4Clなどのクロライド塩に対する感受性の有意な低下が観察された。この結果はTMC4がクロライド味の検出に関与している可能性を示唆する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 1年目の計画に関しては上記研究実績の概要に記した通り、予定通り進行している。2年目についても順調に進むことが予想される。
Strategy for Future Research Activity	2023年度はTmc4 KOマウスを対象とし、その詳細な表現型解析を実施した。また、Tmc4の推定プロモーター領域を組み込んだプラスミドを作製した。2024年度はこれを利用したトランスジェニックマウスの作製を進める。同時にTmc4 KOマウスと味覚関連分子遺伝子改変マウスの掛け合わせを進め、その表現型解析を行うことでTmc4発現細胞の特徴付けを行う。