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2019 Fiscal Year Annual Research Report

TRPチャネルおよび膜脂質による温度センシング機構の解明

Planned Research

Project AreaIntegrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme
Project/Area Number 15H05928
Research InstitutionCenter for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences

Principal Investigator

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (90260041)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高木 昌宏  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00183434)
久原 篤  甲南大学, 理工学部, 教授 (00402412)
内田 邦敏  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (20581135)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords温度生物学 / 生理学 / 神経科学
Outline of Annual Research Achievements

1) 熱帯性の蚊(ネッタイシマカ)と温帯性の蚊(アカイエカ)のTRPA1の活性化温度閾値が10度異なることから、キメラ体を作成して活性化温度閾値を検討し、温度閾値決定に重要なモチーフを同定した。TRPV3とTRPV1の第4, 第5膜貫通領域リンカー部分が熱による活性化に関して異なる関与をすることを明らかにした。(富永)2) 脂質平面膜法を用いてTRPM5チャネルタンパク質の活性に対する細胞膜コレステロールの影響を検討した。その結果、コレステロールはTRPM5チャネルのコンダクタンスを減少させ、15度から20度の低い温度におけるTRPM5チャネル活性が有意に増大した。(富永・内田)3) 細胞膜ダイナミクスを、2次元(2D)ダイナミクス(相分離状態変化)と3次元(3D)ダイナミクス(形態変化)に分類し、TRP等の膜チャネルと膜ダイナミクスの関係について、巨大リポソーム(直径10μm程度)を細胞模倣膜として用いた研究を行っている。TRPチャネルの機能に影響すると考えられる相分離構造(ラフト領域)の性質や、形成メカニズムの研究は中性脂質を用いたものが中心である。そこで、生体膜に豊富に含まれる負電荷脂質を含むリポソームを作製し、生体信号伝達に於いて重要な役割を担うカチオン(金属イオン、ポリアミン等)を添加し、負電荷脂質膜の相分離を観察した。(高木)4) シンプルな実験動物を用いて、TRPチャネルや他の受容体チャネルを介した温度情報伝達や個体の温度応答に関わる分子の単離と解析を進めた。そのなかで、DEG/ENaC型のメカノ受容体チャネルや複数のTRPチャネルが個体の温度受容と温度馴化に関与することが示唆された。(久原)

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (80 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (69 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 18 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Seattle Children’s Research Institute(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Seattle Children’s Research Institute
  • [Int'l Joint Research] Instituto de Biomedicina de Sevilla(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Instituto de Biomedicina de Sevilla
  • [Int'l Joint Research] タマサート大学(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      タマサート大学
  • [Journal Article] Osmotic-Tension-Induced Membrane Lateral Organization2020

    • Author(s)
      Wongsirojkul Nichaporn、Shimokawa Naofumi、Opaprakasit Pakorn、Takagi Masahiro、Hamada Tsutomu
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 36 Pages: 2937~2945

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b03893

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The mechanoreceptor DEG‐1 regulates cold tolerance in Caenorhabditis elegans2020

    • Author(s)
      Takagaki Natsune、Ohta Akane、Ohnishi Kohei、Kawanabe Akira、Minakuchi Yohei、Toyoda Atsushi、Fujiwara Yuichiro、Kuhara Atsushi
    • Journal Title

      EMBO reports

      Volume: 21 Pages: 1-14

    • DOI

      10.15252/embr.201948671

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] daf-16/FOXO isoform b in AIY neurons is involved in low preference for Bifidobacterium infantis in Caenorhabditis elegans2020

    • Author(s)
      Sun Simo、Ohta Akane、Kuhara Atsushi、Nishikawa Yoshikazu、Kage-Nakadai Eriko
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 150 Pages: 8~16

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neures.2019.01.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification and classification of a new TRPM3 variant (γ subtype)2019

    • Author(s)
      Uchida Kunitoshi、Fukuta Naomi、Yamazaki Jun、Tominaga Makoto
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 69 Pages: 623~634

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00677-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elucidating the functional evolution of heat sensors among Xenopus species adapted to different thermal niches by ancestral sequence reconstruction2019

    • Author(s)
      Saito Shigeru、Saito Claire T.、Nozawa Masafumi、Tominaga Makoto
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 28 Pages: 3561~3571

    • DOI

      10.1111/mec.15170

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diverse sensitivities of TRPA1 from different mosquito species to thermal and chemical stimuli2019

    • Author(s)
      Li Tianbang、Saito Claire T.、Hikitsuchi Tomoyuki、Inoguchi Yoshihiro、Mitsuishi Honami、Saito Shigeru、Tominaga Makoto
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 20200

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56639-w

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional interaction between Thermosensitive TRP Channel and Anoctamin 12020

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      International Symposium on TRP Ion Channel at Wakayama
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Temperature regulates microglial motility via activation of thermo-sensitive Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)2020

    • Author(s)
      Aykut Deveci
    • Organizer
      2nd ExCELLS Retreat for Young Scientists(ExCELLS若手交流リトリート)
  • [Presentation] Investigation of functional roles between mTRPV4 and mTMEM792020

    • Author(s)
      Jing Lei
    • Organizer
      2nd ExCELLS Retreat for Young Scientists(ExCELLS若手交流リトリート)
  • [Presentation] TRPV4 is functionally expressed in cultured mouse Schwann cells2020

    • Author(s)
      Feng Xiaona
    • Organizer
      第1回COBoGリトリート
  • [Presentation] 物理刺激によって活性化するイオンチャネル2020

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第49回日本慢性疼痛学会
    • Invited
  • [Presentation] Ambient temperature sensing with TRPA1 channel in mosquito2020

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Involvement of thermosensitive TRP channels in temperature-dependent microglia movement2020

    • Author(s)
      Sandra Derouiche
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Thermal gradient assayからみるマウスの温度依存的行動2020

    • Author(s)
      宇治澤 知代
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Investigation of the Analgesic Effect of Saliva of Mosquito with a Patch-Clamp Method2020

    • Author(s)
      Tianbang Li
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Alminium ion blocke hTRPV1 and hTRPA1 activities2020

    • Author(s)
      藤田 郁尚
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Stability of Phase-separated Structures in Biomimetic Membrane with Vitamin E2020

    • Author(s)
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Evaluation of Irritancy Induced by Surfactants Based on Flip-Flop Rate and Deformation Dynamics of Biomimetic Membranes2020

    • Author(s)
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Thermal Stability of Phase-separated Domains in Negatively Charged Lipid Membrane by Addition of Salt2020

    • Author(s)
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 酸素濃度依存的に低温馴化を制御する神経回路2020

    • Author(s)
      岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜、久原篤
    • Organizer
      関西線虫勉強会
  • [Presentation] Mechanoreceptor-mediated circuit regulates cold tolerance in Caenorhabditis elegans2020

    • Author(s)
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Akira Kawanabe, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • Organizer
      関西線虫勉強会
  • [Presentation] FK506(tacrolimus) causes pain sensation through the activation of transient reseptor potential ankyrin 1 channels.2020

    • Author(s)
      Kunitoshi Uchida
    • Organizer
      NIPS International Workshop“Pain and Survival Strategy”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 運動器疼痛メカニズム最前線:イオンチャネル TRPを中心として2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャネルの構造と機能2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第84回日本温泉気候物理医学会総会・学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の感覚センサーTRPチャネルについて2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      マンダム 研究技術発表会
    • Invited
  • [Presentation] Physiological Function of Thermosensitive TRP Channel2019

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      The 7th International Ion Channel Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Functional interaction between thermosensitive TRPV4 and Anoctamin 1 contributes to physiological fluid secretions2019

    • Author(s)
      Sandra Derouiche
    • Organizer
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Physiological significance of TRPV4 channels in mouse Schwann cells2019

    • Author(s)
      Xiaona Feng
    • Organizer
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of amino acid involved in the agonistic effect of menthol on TRP channel2019

    • Author(s)
      Nguen Thi Hong Dung
    • Organizer
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Physiological Function of Thermosensitive TRP Channel2019

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      Frontier Bioorganization Forum2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermosensitive TRP channels and bone diseases2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第16回Bone Biology Forum
    • Invited
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャネルと脂肪細胞機能2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第24回アディポサイエンス・シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャンネルの生理機能-灸の効果メカニズムの可能性2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      予防医療臨床研究会
    • Invited
  • [Presentation] ファイトケミカルと温度感受性TRPチャネル2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
  • [Presentation] Identification of amino acid involved in the agonistic effect of menthol on TRP channel2019

    • Author(s)
      Nguen Thi Hong Dung
    • Organizer
      第66回中部日本生理学会
  • [Presentation] Chemical Senses through TRP Channels2019

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      2019 Monell Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Functional interaction between TRPV3 and anoctamin 1 in keratinocytes2019

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      The 18th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャネル2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第149回温度計測部会講演会
    • Invited
  • [Presentation] 温度生物学とTRPチャネル2019

    • Author(s)
      富永 真琴
    • Organizer
      第14回中部大学ライフサイエンスフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] Mosquitoes and TRP channels2019

    • Author(s)
      Makoto Tominaga
    • Organizer
      2019 8th Asian Pain Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dynamics of biomimetic membranes induced by low irritating surfactants2019

    • Author(s)
      Masahiro TAKAGI, Naofumi SHIMOKAWA, Yoshio TSUJINO
    • Organizer
      The International Federation of Societies of Cosmetic Chemists Conference
  • [Presentation] Membrane Permeation and Efficacy of Vitamin Nanoemulsions2019

    • Author(s)
      Masatoshi KURIOKA, Miyuki MIYAKE, Naofumi SHIMOKAWA, Yoshio TSUJINO, Masahiro TAKAGI
    • Organizer
      AAPS
  • [Presentation] Osomotic tension-induced membrane lateral organization2019

    • Author(s)
      Nichaporn WONGSIROJKUL, Naofumi SHIMOKAWA, Pakorn OPAPEAKASIT, Masahiro TAKAGI, Tsutomu HAMADA
    • Organizer
      JSN2019 Workshop
  • [Presentation] pH変化による荷電脂質膜の張力誘起相分離2019

    • Author(s)
      郭 ジンウ,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] ビタミンE疎水部構造の違いと膜相分離2019

    • Author(s)
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • Organizer
      日本化学会 第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] 界面活性剤の分子構造に基づいた細胞模倣膜ダイナミクス解析と刺激性評価2019

    • Author(s)
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • Organizer
      日本化学会 第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] ビタミンE疎水部と膜相分離2019

    • Author(s)
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • Organizer
      第71回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 細胞模倣膜を用いた界面活性剤刺激性評価に関する研究2019

    • Author(s)
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • Organizer
      第71回日本生物工学会大会
  • [Presentation] カチオンの構造に依存した負電荷脂質膜の相分離2019

    • Author(s)
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      第71回日本生物工学会大会
  • [Presentation] ビタミンナノエマルションの角膜細胞浸透性を利用した新規点眼薬の開発2019

    • Author(s)
      高木 昌宏,三宅 深雪,栗岡 昌利,辻野 義雄,下川 直史
    • Organizer
      第71回日本生物工学会大会
  • [Presentation] ビタミンE疎水部構造の違いと膜相分離2019

    • Author(s)
      中谷 祐将,浦野 泰臣,野口 範子,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] 細胞模倣膜ダイナミクス解析に基づく界面活性剤の分子構造と刺激性の相関性2019

    • Author(s)
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • Organizer
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] 負電荷脂質リポソームにカチオンを添加した場合の相分離率変化2019

    • Author(s)
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] 脂質電離状態に依存した生体模倣膜での相分離構造形成2019

    • Author(s)
      郭 ジンウ,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] 多価荷電脂質膜でのミクロ相分離と線張力低下2019

    • Author(s)
      下川 直史,益田 藍子,長田 真理子,高木 昌宏
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] Osomotic Tension-Induced Membrane Lateral Organization2019

    • Author(s)
      Nichaporn WONGSIROJKUL, Naofumi SHIMOKAWA, Pakorn OPAPEAKASIT, Masahiro TAKAGI, Tsutomu HAMADA
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] 低張液中の荷電脂質膜ベシクルの相分離2019

    • Author(s)
      郭 ジンウ,伊藤 弘明,樋口 祐次,下川 直史,高木 昌宏
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] 線虫C. elegansのメカノレセプターDEG-1を介した低温耐性の温度情報伝達2019

    • Author(s)
      高垣菜式、太田茜、大西康平、水口洋平、豊田敦、久原篤
    • Organizer
      日本分子生物学会
  • [Presentation] 線虫C. elegansの酸素濃度依存的な温度情報伝達に関わる神経回路の解析2019

    • Author(s)
      岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜、久原篤
    • Organizer
      日本分子生物学会
  • [Presentation] C. elegansの低温耐性現象における温度受容体GPCR2019

    • Author(s)
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • Organizer
      日本分子生物学会
  • [Presentation] 線虫C. elegansから見つかってきたGPCR型とDEG型の新規の温度受容体2019

    • Author(s)
      高垣菜式、大西康平、太田茜、久原篤
    • Organizer
      異分野融合による次世代光生物学(研究会)
    • Invited
  • [Presentation] 化学受容ニューロンで制御される温度馴化メモリー2019

    • Author(s)
      久原篤、岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜
    • Organizer
      日本生化学会
  • [Presentation] 線虫C.elegansの低温耐性に関わるGPCR型温度センサー同定と解析2019

    • Author(s)
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • Organizer
      日本動物学会第90回大阪大会
  • [Presentation] 線虫C. elegansの低温馴化において酸素情報が温度受容ニューロンを調節する2019

    • Author(s)
      Misaki Okahata, Aguan D. Wei, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
  • [Presentation] Temperature sensation via mechanoreceptor DEG-1 in C. elegans cold tolerance2019

    • Author(s)
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
  • [Presentation] Transcriptome analysis of ASJ thermosensory neuron in cold tolerance using single neuron RNA-seq method2019

    • Author(s)
      Akane Ohta & Atsushi Kuhara
    • Organizer
      線虫研究の未来を創る会2019
    • Invited
  • [Presentation] C. elegansの低温耐性に関与するGPCR型温度センサーの同定と解析2019

    • Author(s)
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • Organizer
      線虫研究の未来を創る会2019
  • [Presentation] 線虫C. elegansの低温耐性における温度応答メカニズム2019

    • Author(s)
      久原篤
    • Organizer
      広島大学大学院理学研究科第13回セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Neural circuit integrating between oxygen and temperature signaling in C. elegans2019

    • Author(s)
      Misaki Okahata, Aguan D. Wei, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Presentation] 線虫C. elegansの低温耐性の分子・組織ネットワーク2019

    • Author(s)
      太田茜、岡畑美咲、大西康平、高垣菜式、久原篤
    • Organizer
      第3回冬眠休眠研究会
    • Invited
  • [Presentation] Mechanoreceptor-mediated temperature sensation in cold tolerance2019

    • Author(s)
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • Organizer
      22th C. elegans International conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 線虫C. elegansの低温耐性における温度センシングシステム2019

    • Author(s)
      太田茜、岡畑美咲、大西康平、久原篤
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 線虫C. elegansの低温耐性を制御する新規GPCR型温度受容体SRXの解析2019

    • Author(s)
      大杉 和寛、大西康平、坂本 裕哉、高垣菜式、三浦 徹、太田 茜、久原 篤
    • Organizer
      日本動物学会近畿支部会
  • [Presentation] TRPM5 チャネルの温度依存的活性化不活性化2019

    • Author(s)
      内田邦敏
    • Organizer
      第4回イオンチャネル研究会
  • [Presentation] 脂質平面膜法を用いた TRPM5 チャネルの機能解析2019

    • Author(s)
      内田邦敏
    • Organizer
      第70回西日本生理学会
  • [Remarks] 新学術領域研究「温度生物学」ホームページ

    • URL

      https://www.nips.ac.jp/thermalbio/

  • [Remarks] 自然科学研究機構生命創成探究センター・温度生物学研究グループ ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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