2017 Fiscal Year Research-status Report
嗅覚神経細胞における感度モジュレーションの分子メカニズム解明
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16K08495
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
竹内 裕子 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (10324823)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電気生理 / 感覚神経細胞 / 嗅細胞 / 情報伝達システム / イオンチャネル / 電流 / 線毛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嗅覚は五覚の中でもファジーな化学感覚として知られ、他感覚細胞よりも電気生理学的研究が遅れている。その理由として、嗅細胞線毛の直径が100nm程度であることで実験技術が困難であることがあげられる。事実、生きた嗅細胞のイオンチャネル特性や応答性について、pAレベルでリアルタイム記録し、解析している研究は国内ではおろか海外でも多くはない。
本研究では、嗅細胞をターゲットとし、細胞興奮・抑制が細胞外分子によって影響を受けるシステム（感度モジュレーション）を定量的に解明することを目的としている。嗅覚情報伝達や嗅覚知覚において、外界と接している嗅細胞は外部刺激を生体電気信号へと変換する初段の入力-出力変換素子としての役割を担う。匂いを有する化学物質が入力となり、線毛上に発現している2種類のイオンチャネル（CNG・Cl(Ca)チャネル）が連続的に活性化することで、脳へと情報が伝達し、香りを認識する。この初段での入力-出力がその後の情報の統合に大きく関わることから、本研究は基盤的研究側面でも重要である。そこで、嗅細胞の線毛上に発現している情報変換を担うイオンチャネルの動向をパッチクランプ法を用いて、電気生理学的に実験・検証した。
その結果、嗅細胞線毛に発現しているイオンチャネルの感度モジュレーションに関わる因子および機構を発見した。細胞データと計算データが一致したことからも情報変換チャネルの興奮・抑制が線毛という微細構造体上で行われていることを示唆した。しかし、実験での検証が不十分であるため、最終年度は更なる細胞実験の追加と検証を行い、一連の成果を纏める予定である。一方、本年度は大学の要請における研究室移転の影響を大きく受けたため、年度初めには細胞に適用する実験セットアップが解体・移動された直後であり、データ取得が一時的、物理的に不可能であったことも追記する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
大学からの意向により、異なるキャンパスへの研究室移転を余儀なくされたため、これまで当該課題を遂行するために使用していた電気生理セットアップを8台完全に解体し、移送し、再構築の必要が生じた。そのため、当初の実験予定から、時間に換算すると1年程度の実験進行の遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、初年度・次年度に製作した機器や機械を用いて、細胞データを追加する。その後、取得データを用いて解析を進め、一連の成果を纏める予定である。そのためには、コンベンショナルなパッチクランプシステムに薬物投与システム、ケージド解離システムを搭載し、定量的な刺激を可能とし、蛍光観察システムや溶液還流システムも追加することで、多機能かつ目的に合ったなセットアップを再構成することが必要である。また、本年度、研究室移転により細胞実験セットアップを解体し、移動した際に複数の機器が破損・故障した。特に、研究室オリジナルで設計・製作した機器の修理および改良を優先的に行い、再セットアップに組み込む予定である。
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| Causes of Carryover |
研究室移転による影響を著しく受け、細胞実験のランニングコストの減少、旅費の自己負担による支出額の減少が生じ、次年度使用額が発生した。
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Research Products
(6 results)
