2014 Fiscal Year Annual Research Report
嗅覚受容体の応答予測システムの開発と匂いセンサへの応用
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25660288
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
神崎 亮平 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40221907)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 昆虫 / 嗅覚受容体 / 応答予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫嗅覚受容体を発現させた細胞系統を検出素子とする匂いセンサにおいて、目的の匂い物質（対象臭）を検出するためには、各受容体の応答特性を明らかにし、対象臭の検出に最適な受容体を用いて匂いセンサを構築する必要がある。本研究では、様々な匂い物質に対する嗅覚受容体の応答特性を集約したデータベース（DB）、および嗅覚受容体の応答予測に基づき、対象臭を高感度かつ選択的に検出できる匂いセンサ構築の基礎技術の確立を目指す。①応答特性解析、②応答予測システムの開発、③嗅覚受容体を発現させた細胞系統を並列配置した匂いセンサの構築を並行して実施した。
①キイロショウジョウバエの数種類の一般臭嗅覚受容体を対象に、補助タンパク質およびカルシウム感受性蛍光タンパク質とともに遺伝子導入することで、導入した嗅覚受容体の応答特性に従って一般臭を蛍光強度変化量として検出できるSf21細胞系統を作出した。平成25年度に確立した蛍光プレートリーダによる応答取得技術を用いて、作出した細胞系統について、約100種類の匂い物質に対する応答特性を取得し、応答予測に利用可能な応答特性データを集約したDBを構築した。
②キイロショウジョウバエ嗅覚受容体の既知の応答特性データを用いて、匂い物質の分子記述子から嗅覚受容体の応答を予測する学習器を試作し、分子記述子を限定することで予測精度の向上を確認した。予測精度のさらなる向上に向け、現在、検討を進めている。
③平成25年度に作製したポリジメチルシロキサンとホウケイ酸ガラスから成るマイクロ流路チップに、異なる応答特性を持つ2種類の一般臭嗅覚受容体を発現させたSf21細胞系統を並列配置した匂いセンサチップを構築した。本チップは、発現させた嗅覚受容体が応答する一般臭を高感度に検出でき、対象臭を細胞系統の蛍光パターンとして検出できることを示した。
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