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哺乳類の匂いに対する多様な情動を制御する神経回路の解明

Publicly Offered Research

Project AreaSystems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
Project/Area Number 21115505
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka Bioscience Institute

Principal Investigator

小早川 高  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 神経機能学部門, 研究員 (60466802)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2010: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2009: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords恐怖 / 嗅覚受容体 / 匂い分子 / 恐怖臭 / 神経回路の改変 / 情動の制御 / 行動の制御
Research Abstract

昨年度までに、恐怖反応を誘発する糸球クラスターを活性化する匂い分子をスクリーニングすることで、マウスに対して様々な頻度で恐怖反応の一種であるfreezing行動を引き起こす匂い分子を同定することに成功していた。本年度は当初の計画通りに、恐怖反応を誘発する匂い分子のスクリーニングを更に進め、これまでに報告されていたキツネの分泌物由来の匂い分子に比較して、より強い恐怖誘発活性を持つ人工物由来の匂い分子群「恐怖臭」を14種類同定した。「恐怖臭」と類似した化学構造を持つが恐怖反応を誘発しないコントロールとなる匂い分子「非恐怖臭」を多数同定した。同一の化学組成を持つ匂い分子であっても立体構造が異なると恐怖誘発活性が大きく異なることから、匂い分子の持つ物理化学的な性質ではなく、立体構造によって恐怖誘発活性が定量的に規定されている可能性が明らかになった。匂い分子の立体構造は嗅覚受容体との結合特異性を規定すると考えられることから、匂い分子と嗅覚受容体との結合特異性の総和によって恐怖情動の誘発活性が規定されている可能性が考えられる。この可能性を検証するために、「恐怖臭」に特異的に結合するが「非恐怖臭」には結合しない嗅覚受容体のスクリーニングを行った。マウスの嗅覚受容体は1000種類存在し、クラスI型受容体を除くと、およそ200種類のサブファミリーに分類できる。各サブファミリーから代表する嗅覚受容体を少なくとも1種類クローニングし、Hana cellを用いた実験系で匂い分子に対する結合特異性を解析した。その結果、少数の嗅覚受容体が「恐怖臭」に特異的に結合する活性を持つことが明らかになった。この実験結果は、嗅覚受容体の特異性から匂い分子に対するヒトや動物の応答を推定する理論を構築する第一歩となるという意味で極めて重要である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 嗅覚系による情動や行動の制御メカニズム2011

    • Author(s)
      小早川高、小早川令子
    • Journal Title

      Annual Review神経2011

      Pages: 35-41

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] 匂いに対する先天的な恐怖反応を制御する嗅覚神経回路の発見2011

    • Author(s)
      小早川高、小早川令子
    • Journal Title

      生化学みにれびゅう

      Volume: 18巻 Pages: 45-50

    • NAID

      10029067326

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] 嗅覚の分子機構2010

    • Author(s)
      小早川高、小早川令子
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: VOL.28 Pages: 1247-1250

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] 哺乳類の匂いに対する情動を先天的に制御する神経回路の発見2010

    • Author(s)
      小早川高、小早川令子
    • Journal Title

      医学の歩み 1

      Pages: 19-29

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pre-target axon sorting establishes the neural map topography2009

    • Author(s)
      Imai T et al.
    • Journal Title

      Science 325

      Pages: 585-590

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial arrangement of glomerular molecular-feature clusters in the odorant-receptor-class domains of the mouse olfactory bulb

    • Author(s)
      Matsumoto H et al.
    • Journal Title

      J Neurophysiol (in press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neural mechanisms controlling innate and learned behaviors in the mouse olfactory system2010

    • Author(s)
      小早川高
    • Organizer
      2010年度生理学研究所シナプス研究会
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2010-12-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Innate versus learned odor processing in the mouse olfactory bulb2010

    • Author(s)
      小早川高
    • Organizer
      Neuro2010ISNシンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2010-09-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural mechanisms to cotrol odor-evoked emotions and behaviors2009

    • Author(s)
      小早川高
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅覚入力による快・不快情動生成と他感覚入力への影響2009

    • Author(s)
      小早川高
    • Organizer
      平成21年度生理学研究所研究会(感覚刺激・薬物による不快情動生成機構とその破綻)
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2009-10-01
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 動物用忌避剤2011

    • Inventor(s)
      小早川高, 小早川令子
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪バイオサイエンス研究所
    • Filing Date
      2011-02-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 動物用忌避剤2010

    • Inventor(s)
      小早川高, 小早川令子
    • Industrial Property Rights Holder
      小早川高, 小早川令子
    • Industrial Property Number
      2010-025681
    • Filing Date
      2010-02-08
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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