小腸刷子細胞に発現する受容体の生理機能の解明と阻害物質の探索

• 研究課題/領域番号: 16H04919
• 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: 食品科学
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 石丸 喜朗 明治大学, 農学部, 専任准教授 (10451840)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2016年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: 受容体 / 刷子細胞 / 代謝 / 免疫 / 遺伝子破壊マウス / 消化管

研究成果の概要

消化管刷子細胞に発現するオーファン（リガンドが同定されていない）受容体Gprc5cの生体内における機能を解明する目的で、新しいゲノム編集法（TALEN法とCRISPER/Cas9法）を用いて遺伝子欠損マウスを作出し、表現型を解析した。欠損マウスは野生型マウスと比べて低体重を示した。一方、線虫感染実験より、Gprc5c受容体は刷子細胞を介した線虫Nippostrongylus brasiliensisに対する2型免疫応答に関与しないことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、アレルギー性疾患やメタボリックシンドロームは解決すべき重要な社会問題になっている。小腸刷子細胞の頂端部に局在するオーファン受容体の生理機能が解明され、この受容体を阻害する食品由来因子などの化合物を見つけることができれば、アレルギー性疾患や肥満・糖尿病の予防や治療に繋げることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Positive/Negative Allosteric Modulation Switching in an Umami Taste Receptor (T1R1/T1R3) by a Natural Flavor Compound, Methional. (2018)
  • 著者名/発表者名: Toda Y, Nakagita T, Hirokawa T, Yamashita Y, Nakajima A, Narukawa M, Ishimaru Y, Uchida R, Misaka T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 11796-11796
  • DOI: 10.1038/s41598-018-30315-x
  • NAID: 120006546000
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gene Expression Analysis of the Effect of Ischemic Infarction in Whole Blood (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuma Ayako、Abe Arata、Saito Yoshikazu、Nito Chikako、Ueda Masayuki、Ishimaru Yoshiro、Harada Hideki、Abe Keiko、Kimura Kazumi、Asakura Tomiko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 18 号: 11 ページ: 2335-2335
  • DOI: 10.3390/ijms18112335
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A large increase of sour taste receptor cells in Skn-1-deficient mice does not alter the number of their sour taste signal-transmitting gustatory neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda N, Narukawa M, Ishimaru Y, Yamamoto K, Misaka T and Abe K
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 印刷中 ページ: 53-58
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2017.03.046
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expanding frontiers in weight-control research explored by young investigators. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Y, Kozuka C, Nakajima K, and Sasaki T
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci. 巻: 67 号: 1 ページ: 83-95
  • DOI: 10.1007/s12576-016-0495-7
  • NAID: 40021064558
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Olfactory receptor accessory proteins play crucial roles in receptor function and gene choice (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Sharma, Y. Ishimaru, I. Davison, K. Ikegami, M. S. Chien, H. You, Q. Chi, M. Kubota, M. Yohda, M. Ehlers, H. Matsunami
  • 雑誌名: Elife 巻: 印刷中
  • DOI: 10.7554/elife.21895
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Catecholamines facilitate fuel expenditure and protect against obesity via a novel network of the gut-brain axis in transcription factor Skn-1-deficient mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ushiama, S., Ishimaru, Y., Narukawa, M., Yoshioka, M., Kozuka, C., Watanabe, N., Tsunoda, M., Osakabe, N., Asakura, T., Masuzaki, H., and Abe, K.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 8 ページ: 60-71
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2016.04.031
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variation in ligand responses of the bitter taste receptors TAS2R1 and TAS2R4 among New World monkeys. (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tsutsui, M. Otoh, K. Sakurai, N. Suzuki-Hashido, T. Hayakawa, T. Misaka, Y. Ishimaru, F. Aureli, A. D. Melin, *S. Kawamura, *H. Imai.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 16 号: 1 ページ: 208-208
  • DOI: 10.1186/s12862-016-0783-0
  • NAID: 120006223634
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spontaneous Bilateral Cervical Internal Carotid and Vertebral Artery Dissection in a Japanese Patient without Collagen Vascular Disease with Special Reference to Single-Nucleotide Polymorphisms (2016)
  • 著者名/発表者名: Abe Arata、Nito Chikako、Sakamoto Yuki、Nogami Akane、Hokama Hiroyuki、Takahashi Shiro、Kirita Kumiko、Ueda Masayuki、Ishimaru Yoshiro、Kimura Kazumi
  • 雑誌名: Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases 巻: 25 号: 8 ページ: e114-e117
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2016.04.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amino acid residues of bitter taste receptor TAS2R16 that determine sensitivity in primates to β-glycosides (2016)
  • 著者名/発表者名: Imai Hiroo, Suzuki-Hashido Nami, Ishimaru Yoshiro, Takanobu Sakurai, Lijie Yin, Wenshi Pan, Masaji Ishiguro, Masuda Katsuyoshi, Abe Keiko, Misaka Takumi, Hirai Hirohisa
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 13 号: 0 ページ: 165-171
  • DOI: 10.2142/biophysico.13.0_165
  • NAID: 130005165371
  • ISSN: 2189-4779
  • 査読あり
• [学会発表] コイ味覚受容体の発現解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 久保園 峻、戸田 安香、石丸 喜朗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] 霊長類T1R1/T1R3におけるグルタミン酸受容能獲得の分子基盤：クモザルに注目した検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 戸田 安香、早川 卓志、中北 智哉、河村 正二、今井 啓雄、石丸 喜朗、三坂 巧
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] 小腸刷子細胞頂端部に局在する受容体の生体内機能の検証 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石丸 喜朗
  • 学会等名: 日本味と匂学会第52回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 脊椎動物における味覚受容体T1Rファミリーの進化解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西原 秀典、戸田 安香、工楽 樹洋、蔵本 多恵、岡部 正隆、石丸 喜朗
  • 学会等名: 日本進化学会第20回大会
• [学会発表] 小腸刷子細胞頂端部に局在する受容体の生体内機能の検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷下道大, 成川真隆, 戸田安香, 石渡賢治, 吉岡美紗子, 朝倉富子, 嘉糠洋陸, 益崎裕章, 阿部啓子, 石丸喜朗
  • 学会等名: 第71回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] 霊長類における旨味受容体の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 戸田安香, 石丸喜朗
  • 学会等名: 日本味と匂学会第51回大会
• [学会発表] Intestinal tuft cells: immunity and metabolism (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Ishimaru
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
  • 国際学会
• [学会発表] 小腸刷子細胞に発現する遺伝子の生体内機能の検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷下 道大、成川 真隆、石渡 賢治、吉岡 美紗子、朝倉 富子、嘉糠 洋陸、阿部 啓子、石丸 喜朗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度京都大会
• [学会発表] Catecholamines Facilitate Fuel Expenditure and Protect Against Obesity via a Novel Network of the Gut-Brain Axis in Transcription Factor Skn-1 -deficient Mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Yoshiro、Ushiama Shota、Narukawa Masataka、Yoshioka Misako、Kozuka Chisayo、Watanabe Naoki、Tsunoda Makoto、Osakabe Naomi、Asakura Tomiko、Masuzaki Hiroaki、Abe Keiko
  • 学会等名: ISOT2016
  • 国際学会
• [図書] アレルギー性疾患や寄生虫感染と刷子細胞 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石丸 喜朗
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] 味覚と味覚受容体 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石丸 喜朗
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] さまざまな脊椎動物における味覚の進化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 戸田 安香、石丸 喜朗
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] アグリバイオ 2017年8月臨時増刊号 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部 啓子・中嶋 康博
  • 総ページ数: 100
  • 出版者: 北隆館
• [図書] おいしさの科学的評価・測定法と応用展開 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部啓子、石丸喜朗
  • 総ページ数: 212
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781311777
• [備考] 腸脳軸を介した新しいエネルギー代謝調節機構を解明
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2016/20160531-1.html