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本研究では、嗅上皮で形成された嗅覚受容体の活性化パターン(受容体コード)がどのように嗅球に投射され、さらには生物の認識する"匂い"感覚を構築するのかを分子レベルで解明することを目指している。
本年度は、嗅覚一次中枢である嗅球における内因性シグナルイメージング法、及びカルシウムイメージング法を確立し、嗅球での匂い応答を可視化した。また、培養細胞での詳細な匂い応答特性が解析されているマウス嗅覚受容体mOR-EGに関して、この受容体とGFPが共発現するランスジェニックマウスを作製した。このマウスを用いて、世界に先駆けて生理条件下において嗅球での嗅覚受容体の匂い応答測定に成功している。
一方、上記のイメージング法と神経トレーシング法を組み合わせることで、嗅球の匂い応答を指標に、応答糸球体に発現する嗅覚受容体を同定するという新規の手法を開発した。この手法は、匂いにより活性化した神経応答を、嗅覚受容体の活性化と直接結びつけることを可能とし、生物の匂い応答を分子レベルで解析するための足がかりを与える成果であると考えられる。また、この方法を用いて生体内、および試験管内での嗅覚受容体の応答測定を行った結果、生体内での応答感度、および応答特異性は試験管内よりも高くなる傾向があった。すなわち、鼻腔内への匂い分子の取り込み方や、嗅粘液の存在が生体内での匂い応答に影響を与えていることを示唆している。これらの結果は米国Neuron誌に掲載されると共に、朝日新聞や毎日新聞などのメディアにも大きく掲載された。
現在、生体内と試験管内での嗅覚受容体の応答の違いを生み出すメカニズム解明を目指している。
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