• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

嗅覚レセプタを用いた嗅覚機能代替匂いセンサープロトタイプの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360444
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

佐藤 孝明  独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (20344187)

研究分担者 廣野 順三  独立行政法人産業技術総合研究所, 主任研究員 (50357878)
三宅 正人  独立行政法人産業技術総合研究所, 研究グループ長 (60344173)
三宅 淳  独立行政法人産業技術総合研究所, 総括研究員 (70344174)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2004年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2003年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワード嗅覚機能代替 / ニオイセンサー / 嗅覚レセプタ / 感覚情報処理 / 情報処理アルゴリズム / アレイ / 人工感覚器 / ニオイセンサ
研究概要

嗅覚は機器分析でも分離が難しいと言われる光学異性体でさえ、数秒で識別できるナノスケールの分子構造識別能を有している。動物は嗅覚によって、対象の危険性・有害性、有用性、含有成分の推定などの評価を行い、生命の安全・維持を図っている。しかしながら、既存の匂いセンサーはこの嗅覚の優れた機能を代替できる性能に到達していない。本研究では、嗅覚レセプタを培養細胞に発現させた細胞群をセンサー化して嗅覚の匂い分子識別能と同等な識別能の実現への足がかりとして、嗅覚レセプタ利用嗅覚機能代替匂いセンサープロトタイプ開発とその基盤技術の確立を目指して行った。得られた結果の概要は、以下にまとめた通りである。1)嗅細胞特異的に発現している分子シャペロンRTP1,RTP2(Saito, H., et al., Cell, 119:679-691(2004))をHEK293細胞に共発現させることにより、一部のタイプの嗅覚レセプタを培養細胞に機能発現でき、応答の繰り返し測定が可能であること、および嗅細胞に発現していた時の刺激分子識別特異性がほぼ保存されていることが確認された。この要素センサー素子は、既存の匂いセンサーの刺激識別特異性を革新しうるものである。これらの分子シャペロンでは機能発現できなかった嗅覚レセプタについては、適した分子シャペロンを明らかにし、用いることで要素センサー素子を調整できると期待される。2)光学異性体2種に対するレセプタコードの相違について、フレッシュなハーブ様の匂いを有すカルボンに加えて、花臭1組についても主要な相違を見出した。現在、全容を確認するために引き続きデータ収集中である。3)匂いセンサーシステムで各センサー要素の出力信号から匂い表現情報を算出するための基本アルゴリズムとして、レセプタ感度依存的階層情報符号化仮説を提唱しているが、モルモットの二次嗅覚中枢の匂い応答を単離全脳試料において計測・解析することにより、仮説を支持する新たな生理学的データが得られ始めている。以上、アレイ化されたプロトタイプの試作は完成に至らなかったが、上記の要素センサーは高い性能を有すことが確認され、ほぼ目標は達成できた。今後、多要素センサー複合化とアルゴリズムとの組合せにより革新的匂いセンサー開発が推進できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 図書 (13件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] HEK293細胞を用いた機能解析系および嗅細胞における嗅覚レセプタの応用性の比較2006

    • 著者名/発表者名
      浜名 洋, 廣野順三, 佐藤孝明
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌 13(準備中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of odorant responsiveness of odorant receptors functionally expressed in HEK293 cells with those of olfactory sensory neurons.2006

    • 著者名/発表者名
      Hamana, H., Hirono, J., Sato, T.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 13(in preparation)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] においを識別する嗅覚の仕組み2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 雑誌名

      季刊 香料 225

      ページ: 81-95

    • NAID

      40006670544

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism for odor discrimination in olfaction.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 雑誌名

      Kouryou 225

      ページ: 81-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Collaboration with Dr.L.Buck.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 12

      ページ: 195-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Correlation analysis of odor-induced local field potentials in the anterior piriform cortex.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Ishikawa, T., Takashima, I., Kajiwara, R., Iijima, T.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res.Suppl. 52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] においを識別する嗅覚の仕組み2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 雑誌名

      香料 225号

      ページ: 81-95

    • NAID

      40006670544

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Discrimination between chiral pairs in mouse olfactory receptor neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Hirono, J., Hamana, H., Kizumi, M., Emura, M., Matsuda, H., Tokoro, K., Sato, T.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res.Suppl. 50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Carvone応答細胞のサブタイプの分類2003

    • 著者名/発表者名
      廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子, 佐藤孝明
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌 10

      ページ: 711-714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] いくつかのカルボン応答レセプタの局在ゾーンの同定と発現細胞の比較2003

    • 著者名/発表者名
      来住美和子, 坪井昭夫, 廣野順三, 浜名 洋, 坂野 仁, 佐藤孝明
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌 10

      ページ: 369-370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] スペアミント臭およびキャラウェー臭の認識に関する嗅覚受容体2003

    • 著者名/発表者名
      浜名 洋, 廣野順三, 佐藤孝明
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌 10

      ページ: 709-710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 嗅覚でのレセプタ感度依存的階層的ニオイ符号化2003

    • 著者名/発表者名
      佐藤, 廣野, 浜名, 来住
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌 10

      ページ: 715-718

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 嗅覚でのにおい情報の階層的符号化2003

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明, 廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子
    • 雑誌名

      AROMA Res. 4

      ページ: 306-317

    • NAID

      40006043779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Classified subtypes of olfactory sensory neurons responsive to carvones.2003

    • 著者名/発表者名
      Hirono, J., Hamana, H., Kizumi, M., Sato, T.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 10

      ページ: 711-714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of odorant receptors responsive to carvones in expression zones and expressed cellular population.2003

    • 著者名/発表者名
      Kizumi, M., Tsuboi, A., Hirono, J., Hamana, H., Sakano, H., Sato, T.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 10

      ページ: 369-370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Odorant receptors primarily contributed to discriminate spearmint odor from caraway odor.2003

    • 著者名/発表者名
      Hamana, H., Hirono, J., Sato, T.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 10

      ページ: 709-710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Receptor-sensitivity-dependent hierarchical odor coding in olfaction.2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Hirono, J., Hamana, H., Kizumi, M.
    • 雑誌名

      Jap.J.Taste Smell Res. 10

      ページ: 715-718

    • NAID

      80016379317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hierarchical odor coding in olfaction.2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Hirono, J., Hamana, H., Kizumi, M.
    • 雑誌名

      AROMA Res. 4

      ページ: 306-317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Odorant receptors for encoding odors of a carvone-enentiomer pair.2003

    • 著者名/発表者名
      Hirono, J., Hamana, H., Kizumi, M., Sato, T.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res.Suppl. 46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 超五感センサの開発最前線 : 2.3.9.嗅覚機能模倣型ニオイセンザの設計に向けて2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 出版者
      エヌ・ティ・エス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 日本味と匂学会誌12巻 : L.Buck博士との共同研究2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 出版者
      日本味と匂学会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 香りの研究エッセイ : におい情報の階層的符号化2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 出版者
      フレグランスジャーナル社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 産総研 技術開発カタログ : 嗅覚のニオイ識別の基本原理2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 出版者
      丸善プラネット
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 産総研 技術開発カタログ : 嗅覚でのニオイ情報の階層的符号化2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明
    • 出版者
      丸善プラネット
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Neurosci.Res.Suppl.52巻 : Correlation analysis of odor-induced local field potentials in the anterior piriform cortex2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝明, 石川享宏, 高島一郎, 梶原利一, 飯島敏夫
    • 出版者
      Elsevier社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Frontier of innovation of super sensors for five senses, Strategy of innovative design of olfactory-compatible smell sensor.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 出版者
      NTS
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Essays of olfactory research, Aroma Science Series 21, 9, Hierarchical odor information coding.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 出版者
      Fragrance Journal Co.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] AIST Technology Catalog, Principle of odor discrimination in olfaction.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 出版者
      Maruzen Planet
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] AIST Technology Catalog, Hierarchical odor information coding in olfaction.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 出版者
      Maruzen Planet
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 超五感センサの開発最前線2.3.9節嗅覚機能模倣型ニオイセンサの設計に向けて2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤 孝明
    • 出版者
      エヌ・ティ・エス
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Neurosci.Res.Suppl.50巻 : Discrimination between chiral pairs in mouse olfactory receptor neurons2004

    • 著者名/発表者名
      廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子, 江村 誠, 松田洋幸, 所 一彦, 佐藤孝明
    • 出版者
      Elsevier社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Neurosci.Res.Suppl.46巻 : Odorant receptors for encoding odors of a carvone-enantiomer pair2003

    • 著者名/発表者名
      廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子, 佐藤孝明
    • 出版者
      Elsevier社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamana H., Hirono J., Kizumu M., Sato T.: "Sensitivity-dependent hierarchical receptor codes for odors"Chem.Senses. 28. 87-104 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi H., Imanaka Y., Hirono J., Kurahashi T.: "Cross-adaptation between olfactory responses induced by two subgroups of odorant molecules"J.Gen.Physiol.. 122. 255-264 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤孝明, 廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子: "嗅覚でのにおい情報の階層的符号化"Aroma Research. 4. 306-317 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤孝明, 廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子: "嗅覚のニオイ識別の分子機構"材料. 52. 1399-1404 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 来住美和子, 坪井昭夫, 廣野順三, 浜名 洋, 坂野 仁, 佐藤孝明: "いくつかのカルボン応答レセプタの局在ゾーンの同定と発現細胞数の比較"日本味と匂学会誌. 10. 369-370 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 廣野順三, 浜名 洋, 来住美和子, 佐藤孝明: "Carvone応答細胞のサブタイプの分類"日本味と匂学会誌. 10. 711-714 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi