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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Odor mixture coding in the olfactory system

Research Project

Project/Area Number 21K19355
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

今井 猛  九州大学, 医学研究院, 教授 (70509851)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywords嗅覚受容体 / アロステリック効果
Outline of Annual Research Achievements

哺乳類の嗅覚系において、多様な匂い分子は、約1000種類存在する嗅覚受容体(OR)の組み合わせによって識別される。従来、匂い分子はこれらの嗅覚受容体の「活性化パターン」によって認識されると考えられてきた。しかしながら、こうした研究は、単一の匂い分子を動物に嗅がせる実験によって確立された考え方である。一方、自然界の匂いは単一の匂い分子からなっていることはきわめてまれであり、多くは複数の匂い分子が複雑に混ざり合ったものであるが、そうした匂いの混合物がどのように認識されるのかは十分に調べられていない。申請者らの最近のin vivoイメージングの研究から、嗅神経細胞は匂い分子に応答して活性化するだけでなく、しばしば抑制性応答を示すことが判明した(Inagaki et al., Cell Rep, 2020)。更に、複数の匂い分子の混合物を嗅がせると、しばしば互いの匂い分子応答を抑制し合ったり(拮抗抑制)、強め合ったりする(相乗効果)ことが明らかになった。
本研究では、特にアロステリック効果によって生じる相乗効果について、in vivoで更に詳しい解析を行った。in vivoカルシウムイメージングを用い、濃度応答曲線を作成したところ、一部のnon-agonistについて、正のアロステリック効果を示すことが確認できた。濃度応答曲線が左シフトするケースと、上方シフトするケースの2通りが観察された。さらに、炭素差の異なるアルデヒドによるアロステリック効果を調べたところ、アロステリックエンハンサーにはリガンド特異性があることも確認した。ある嗅神経細胞では限られた種類のアルデヒドで相乗効果が生じる一方、別の嗅神経細胞では多くのアルデヒドによる相乗効果が見られた。現在、こうした現象を再構成系を用いて確かめるとともに、嗅覚受容体の構造レベルで、agonistとallosteric effectorの結合部位が異なることを確かめようとしている。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Automated neuronal reconstruction with super-multicolour fluorescence imaging2022

    • Author(s)
      Leiwe Marcus N.、Fujimoto Satoshi、Baba Toshikazu、Moriyasu Daichi、Saha Biswanath、Sakaguchi Richi、Inagaki Shigenori、Imai Takeshi
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: 512984

    • DOI

      10.1101/2022.10.20.512984

    • Open Access
  • [Presentation] Activity-dependent lateral inhibition signals for synaptic competition in developing mitral cells2023

    • Author(s)
      Takeshi Imai
    • Organizer
      OIST Workshop: Nervous System Assembly
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cortical development during adolescence2022

    • Author(s)
      Takeshi Imai
    • Organizer
      MCCS Asia/Multiscale Brain Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Super-multicolor labeling of neuronal circuits2022

    • Author(s)
      Takeshi Imai
    • Organizer
      第74回日本細胞生物学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Lateral inhibition signals for intraneuronal synaptic competitions2022

    • Author(s)
      Takeshi Imai
    • Organizer
      NEURO2022
    • Invited
  • [Presentation] Visualization of flavor perception2022

    • Author(s)
      Takeshi Imai
    • Organizer
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition in Tokyo
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 疾患情報研究分野 (生理学教室)| 今井研究室

    • URL

      https://www.lab.med.kyushu-u.ac.jp/dn/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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