双極性ニューロンによる神経回路網構築機構の解明―味覚伝導路をモデルとして―

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12050229
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 杉田 誠 広島大学, 歯学部, 助手 (50235884)
• Keywords: 味覚 / 味覚受容体 / 双極性ニューロン / 神経回路網 / GFP

Research Abstract

本研究では、味覚伝導路中の味細胞・一次ニューロン・二次ニューロン間で、特に双極性一次ニューロンが有する、味覚認識可能にするための、回路網の構築機構を解明することを目的とした。まず特定の味覚伝導路を可視化・標識し、回路パターンを把握し、一次ニューロンを中心に、神経回路の構築素子と、構築素子が有する分子機能を解明しようと試みた。特定味覚伝導路を可視化する方法として、特定味覚受容体の転写調節領域下に味覚受容体-GFP cDNAとtWGA-DsRed cDNAを、IRES配列を挿んで連結した導入遺伝子にょり、トランスジェニックマウスを作製した。そして特定味覚受容体の発現(舌上での空間配置)パターン、特定味覚受容体を発現する味細胞とシナプスを形成する双極性一次ニューロンの神経支配様式、及び一次ニューロンの延髄弧束核への投射様式の可視化・解析を遂行した。本マウスにおいては特定の味覚受容体を発現する味細胞が味覚受容体-GFP融合タンパク質とtWGA-DsRed融合タンパク質を共発現する。したがって特定味覚受容体の舌上での発現パターンをGFPの蛍光により可視化し、特定の味覚受容体を発現する味細胞と神経回路網を形成するニューロンの走行を、共発現させた経細胞性トレーサー(WGA)の移行を検出することにより、可視化することが可能となる(tWGA-DsRedの局在をDsRedの蛍光により検出)。一種の苦味受容体について作製したトランスジェニックマウスにおいて、一次ニューロンの細胞体が存在する神経節、及び一次ニューロンが二次ニューロンとシナプスを形成する延髄弧束核での、経細胞性トレーサー(tWGA-DsRed)の空間的配置は、現在詳細な解析を継続しているが、一種の苦味受容体-GFPは喉頭・咽頭部の味蕾中の味細胞に発現し、舌の葉状乳頭・有郭乳頭・茸状乳頭には発現していないことから、上喉頭神経支配領域の味蕾中に限局して発現することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Yoshiko Iwasa: "External Cl-dependent formation of watery vacuoles by long-term hypotonic shock in 3T3-L1 cells"Cellular Physiology and Biochemistry. 11. 311-320 (2001)
• [Publications] Chikara Hirono: "Gramicidin-perforated patch analysis on HCO_3 secretion through a forskolin-activated anion channel in rat parotid intralobular duct cells"Journal of Membrane Biology. 180. 11-19 (2001)