Investigating the roles of Olfactory Marker Protein

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K15018
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 48020:Physiology-related
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: Nakashima Noriyuki 久留米大学, 医学部, 准教授 (80625468)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: cAMP / Signal buffering / PKA / Neural resilience

Outline of Final Research Achievements

Olfactory receptor neurons encode the environmental odors by combinatorial activities of hundreds of odorant receptors. Meanwhile, all the olfactory neurons express a unique protein named Olfactory Marker Protein (OMP). The biophysical action of OMP has been unclear. We discovered that OMP possesses pockets to bind to cAMP, an intracellular signaling molecule. With this binding property, OMP can acutely eliminate the surplus free cAMP from the cytosol during the continual odor sensing and also maintain the basal cAMP pool.

Free Research Field

Cell signaling

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

主に嗅細胞マーカーとしてのみ頻用されてきたOMPの生理学的な機能として、細胞に普遍的に存在するcAMPを吸着もしくは放出することが明らかとなった。細胞内シグナルのcAMPは、膜電位の調節や遺伝子発現の制御など、精密に細胞内濃度が制御されていると考えられる。これまで、cAMPの産生および分解は、酵素によるメカニズムが知られていたが、本研究で発見したcAMP緩衝メカニズムは、空間的なcAMP濃度を素早く制御するうえで基礎的な機構と考えられる。OMPは、腸管や嗅覚以外の感覚器などでも発見されており、さまざまな細胞においてcAMP濃度の精密な制御を必要とする生理学プロセスでの役割が示唆される。