2017 Fiscal Year Research-status Report
植物ポリフェノール類によるTRPチャネル活性化と渋味感覚の仕組み
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16K07305
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
斉藤 修 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (60241262)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 渋味 / センサー / 味覚 / ポフェノール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、渋味物質の種々のポリフェノール類が如何にTRPチャネルを活性化し、どう感覚神経を発火させ、それがどう個体行動に反映されるか解析して、渋味感覚の分子機構を解明する。
これまでに、まず渋味感覚を引き起こす代表的なポリフェノール類のタンニン酸、クロロゲン酸、エラグ酸をマウスの感覚神経の後根神経節培養細胞(DRG)、マウスTRPA1あるいはTRPV1発現細胞に作用させ、Ca2+イメージング法で細胞応答を検討した。結果、マウスDRGとマウスTRPV1発現細胞は、濃度依存的にタンニン酸に応答し、この応答はTRPV1阻害剤により抑制された。次に、HEK細胞にヒト, ラット, ニワトリ, ガラガラヘビ, ゼブラフィッシュのTRPV1を発現させ、応答解析を行った。すると、ガラガラヘビ以外のTRPV1で濃度依存的な比較的緩徐な応答が検出され、ガラガラヘビTRPV1では応答が検出されなかった。そこで、ラットとガラガラヘビのTRPV1の間でキメラチャネルを作り応答解析を行った結果、チャネル膜貫通部に応答の責任部位があることが判明した。
一方、クロロゲン酸とエラグ酸については、DRGでは多少の応答が検出されたが、TRPA1とTRPV1の発現細胞では細胞応答が検出されなかった。
そこで、次にブドウ・ベリーなどに含まれるミリセチンついて検討を行った。すると、ミリセチンはマウスDRGを活性化し、その反応はTRP阻害剤で遮断された。そこで、まず各動物（ヒト, ラット, ニワトリ, ガラガラヘビ, ツメガエル、アホロートル）のTRPA1を培養細胞に発現させ、Ca2+イメージングで解析した。すると、ニワトリとガラガラヘビのTRPA1発現細胞ではミリセチン応答が検出されず、他のTRPA1では活性化が捕らえられ、渋味物質ミリセチンに対するTRPA1の応答も、動物種で明らかに異なることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予想に反して、クロロゲン酸とエラグ酸は、明確にはTRPチャネルを活性化しなかった。一方、ミリセチンのTRPA1活性化能が新たに発見され、さらに動物種特異性があることが判明した。しかも、ミリセチンを含めこれまで明らかにした3種の渋味を呈するポリフェノールのTRPA1あるいはTRPV1活性化能は、動物種依存性が同一ではないようで、かなり緻密な機能獲得が個別の動物で起こったようである。まずはこれらの渋味応答性の詳細を明確にすることが最重要になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）TRP上の渋味物質認識部位：3種のポリフェノール（酸化カテキン（酸化EGCG）、タンニン酸、ミリセチン）に対するTRPA1更にTRPV1の応答が動物種で異なることが分かかり始めてきたことから、まずは哺乳類・鳥類・爬虫類・両生類・魚類の各動物で、TRPA1とTRPV1が3種のポリフェノールにどう応答するかを決定する。次に各ポリフェノール類への動物種間での応答性の違いを利用して、TRP上の各ポリフェノール類の認識部位を決定する。種々のキメラTRPを作成し、チャネル上のどの部位が酸化EGCG、タンニン酸、ミリセチンに対する応答性を与えるのに必要かを決定し、またその決定配列からどの点変異でそれぞれの感受性を失うか明らかにする。また辛味物質(AITC,CAP)認識部位とは異なることを確認する。これにより、各渋味物質非感受性TRPA1及びTRPV1を樹立する。
（２）マウス個体の渋味応答：マウスの飲水二瓶選択法などの行動学的検討により、個体レベルで3種のポリフェノールへの渋味応答にTRPの活性化が実際にどう関わっているかアプローチする。
（３）遺伝子改変マウスの行動解析：正常マウス、TRP-KOマウス、更には渋味非感受性TRPのノックインマウスを用いた行動解析、更にはそれらに由来する培養DRGのCa2+イメージング解析によって、渋味感覚にTRPチャネルが関わっていることを証明する。
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| Causes of Carryover |
（理由）消耗品の酵素類にキャンペーン値引きがあったため、安く買えた。
（使用計画）次年度の物品費に合算して使用する。
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Research Products
(9 results)
