Involvement of acid-sensing ion channel in sour-taste perception

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K11049
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: UEDA Takashi 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90244540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 泰宏 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (10534745) ; 鵜川 眞也 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (20326135)
• Research Collaborator: TSUSHIMA Hiromi
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 味覚受容 / 酸味 / 酸感受性イオンチャネル / 水素イオン / 膝神経節 / シナプス伝達 / 側方抑制

Outline of Final Research Achievements

Acid-sensing ion channel 1a (ASIC1a) was primarily detected in P2X2/P2X3-immunopositive nerve fibers within mouse taste buds, but not in mouse taste receptor cells. In primary culture of neurons isolated from geniculate ganglia, proton differentially modulated ATP-induced intracellular calcium mobilization. In a heterologous expression system using recombinant P2X2, P2X3 and ASIC1a, acidic buffer (pH6.5) enhanced P2X2/P2X3-mediated calcium response, while it reduced P2X3-mediated cellular response. ASIC1a further modulated proton-induced modification of P2X2/P2X3-mediated response. Finally, ASIC1a-knockout mice show reduced behavioral response to sour tastants (citric and hydrochloric acids). Proton could thus be a neuromodulator for sour taste perception and ASIC1a in the P2X2/P2X3-positive gustatory neurons may be involved in this signaling pathway.

Free Research Field

神経解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、従来不明であった「なぜ味蕾という狭い空間で、塩味、酸味、甘味、苦味、うま味という性質の異なる味を混線することなく受容できるか」についての新知見が得られた。本研究によれば、酸味を感じる際、水素イオンが放出され、これが酸味以外の味伝達経路を抑制して酸味の伝達を強調していると考えられる。味覚伝達の様式がラベルドライン（味ごとに異なる神経線維で伝える方式）か否かについては未だ学会でも結論に至っていないが、水素イオンという新たな因子が発見され、味覚受容機構の理解が進んだ。また、さらに高齢化を迎える日本では味覚障害も多くなると予想され、この理解と克服につなげる一助となることを目指した。