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Bcl11bによる嗅神経細胞の二者択一的運命決定の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K07366
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関東京工業大学

研究代表者

廣田 順二  東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 准教授 (60405339)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード嗅覚 / 嗅覚受容体 / 嗅神経細胞 / 神経分化 / 遺伝子発現 / 転写因子 / 転写調節配列 / 運命決定 / 神経科学 / 細胞 / 遺伝子
研究成果の概要

匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI(水棲型)と陸棲動物に特異的なクラスII(陸棲型)の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、2種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。またBcl11bの発現を人為的に操作によって鼻のなかの水棲型と陸棲型の受容体のバランスが崩れたマウスでは、感じ取る匂いの世界が大きく変化することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲノム上最大の遺伝子ファミリーを形成する嗅覚受容体は大きく2つのクラスに分類されることが知られていた。嗅覚受容体の発見以来、四半世紀以上未解明であった嗅覚受容体のクラス選択の分子メカニズムを明らかにした本研究成果の学術的価値は高いと言える。また末梢神経である嗅神経細胞のクラス選択を変えるだけでマウスが感じる匂いの世界と嗅覚行動は大きく変化した結果は興味深く、今後、嗅覚受容体クラス選択と動物の嗅覚行動を繋ぐ神経基盤が解明できるものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] Monel Chemical Senses Center(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Monell Chemical Senses Center(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Monell Chemical Senses Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Monell Chemical Senses Center(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Enomoto Takayuki、Nishida Hidefumi、Iwata Tetsuo、Fujita Akito、Nakayama Kanako、Kashiwagi Takahiro、Hatanaka Yasue、Kondo Hiro、Kajitani Rei、Itoh Takehiko、Ohmoto Makoto、Matsumoto Ichiro、Hirota Junji
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 296-296

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0536-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲノム最大級の巨大遺伝子クラスターを制御するゲノム領域の発見2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、廣田順二
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 76(3) ページ: 232-233

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 匂い受容体遺伝子の新たな発現制御領域の発見2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、廣田順二
    • 雑誌名

      アロマリサーチ

      巻: 19(2) ページ: 32-33

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A long-range cis-regulatory element for class I odorant receptor genes2017

    • 著者名/発表者名
      Iwata Tetsuo、Niimura Yoshihito、Kobayashi Chizuru、Shirakawa Daichi、Suzuki Hikoyu、Enomoto Takayuki、Touhara Kazushige、Yoshihara Yoshihiro、Hirota Junji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00870-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skn-1a/Pou2f3 functions as a master regulator to generate Trpm5-expressing chemosensory cells in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Junpei、Ohmoto Makoto、Yamaguchi Tatsuya、Matsumoto Ichiro、Hirota Junji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 12 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189340

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bcl11b/Ctip2 is required for development of lingual papillae in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Yugo Nishiguchi, Makoto Ohmoto, Jun Koki, Takayuki Enomoto, Ryo Kominami, Ichiro Matsumoto, Junji Hirota
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 416 号: 1 ページ: 98-110

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.06.001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Odorant receptor class choice and olfactory behaviors2020

    • 著者名/発表者名
      Junji Hirota
    • 学会等名
      International Symposium on “Environmental Response Mechanisms in Plants and Animals”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of odorant receptor class choice in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Junji Hirota
    • 学会等名
      Association for Chemoreception Sciences Annual Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Class I嗅覚受容体遺伝子の発現制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂い学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚受容体の遺伝子発現制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      廣田順二
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of odorant receptor class choice in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Enomoto, Hidefumi Nishida, Tetsuo Iwata, Akito Fujita, Kanako Nakayama, Takahiro Kashiwagi, Yasue Hatanaka, Hiro Kondo, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Makoto Ohmoto, Ichiro Matsumoto, Junji Hirota
    • 学会等名
      The 48th Naito Conference on Integrated Sensory Sciences - Pain , Itch, Smell and Taste.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 香りを感知する嗅神経細胞の多様性創出の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      廣田順二
    • 学会等名
      第11回香りと味に関する産学フォーラム(日本バーチャルリアリティ学会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Class I嗅覚受容体遺伝子転写調節領域の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、留岡諭志、廣田順二
    • 学会等名
      第6回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of odorant receptor class choice in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Junji Hirota
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 嗅覚受容体遺伝子発現における転写因子Ldb1の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      猪爪舞花、岩田哲郎、Saiku Daniel、齋藤真人、飯塚遥香、小澤悠太、永嶌鮎美、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 転写因子Bcl11bによる嗅神経細胞の二者択一的運命決定の制御機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      柏木貴裕、榎本孝幸、岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I 嗅覚受容体遺伝子の転写調節領域の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      留岡諭志、岩田哲郎、廣田順二 日本味と匂学会第52回大会
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 嗅覚受容体巨大遺伝子クラスターを制御する長距離シスエレメント2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、新村芳人、小林千鶴、白川大地、鈴木彦有、榎本孝幸、東原和成、吉原良浩、廣田順
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An extraordinary long-range cis-regulatory element for class I odorant receptor genes2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwata, Yoshihito Niimura,, Chizuru Kobayashi, Daichi Shirakawa, Hikoyu Suzuki, Takayuki Enomoto, Kazushige Touhara, Yoshihiro Yoshihara Junji Hirota
    • 学会等名
      ゲノム編集学会第3回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Class II嗅覚受容体遺伝子発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      廣田順二
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Class II嗅覚受容体発現におけるLhx2転写因子複合体の機能2018

    • 著者名/発表者名
      猪爪舞花、廣田順二
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I嗅覚受容体遺伝子発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I嗅覚受容体遺伝子の長距離シスエレメントの同定2018

    • 著者名/発表者名
      留岡諭志、岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 6)Trpm5陽性化学感覚細胞における転写因子Skn-1aの機能2018

    • 著者名/発表者名
      山下純平、廣田順二
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 嗅覚受容体遺伝子発現制御と陸棲適応2017

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      第4回ケモビ研究会
    • 発表場所
      雫石
    • 年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 嗅神経細胞分化の遺伝学的操作による本能的な忌避行動の制御2017

    • 著者名/発表者名
      榎本孝幸、廣田順二
    • 学会等名
      第4回ケモビ研究会
    • 発表場所
      雫石
    • 年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Bcl11bは2種類の嗅神経細胞の運命選択を支配する2017

    • 著者名/発表者名
      榎本孝幸、西田秀史、岩田哲郎中山叶子、藤田暁登、柏木貴裕、畠中靖恵、梶谷嶺、伊藤武彦、應本真、松本一朗、廣田順二
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 白川大地、小林千鶴、岩田哲郎、廣田順二2017

    • 著者名/発表者名
      嗅覚受容体遺伝子発現における転写因子Ssbp2の機能解析
    • 学会等名
      日本味と匂学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 山下純平、應本真、山口達也、松本一朗、廣田順二2017

    • 著者名/発表者名
      Trpm5陽性化学感覚細胞における転写因子Pou2f3/Skn-1aの機能解析
    • 学会等名
      日本味と匂学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 岩田哲郎、新村芳人、小林千鶴、白川大地、鈴木彦有、榎本孝幸、東原和成、吉原良浩、廣田順二2017

    • 著者名/発表者名
      Class I嗅覚受容体遺伝子の長距離シスエレメントの同定
    • 学会等名
      日本味と匂学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Skn-1a/Pou2f3 functions as a master regulator to genarate Trpm5-expressing chemosensory cells in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Junpei Yamashita, Makoto Ohmoto, Tatsuya Yamaguchi, Ichiro Matsumoto, Junji Hirota
    • 学会等名
      16th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bcl11b Governs the Binary Fate of Olfactory Sensory Neurons2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Enomoto, Hidefumi Nishida, Tetsuo Iwata, Kanako Nakayama, Akito Fujita, Takahiro Kashiwagi, Rei Kajitani, Takehiko Ito, Makoto Ohmoto, Ichiro Matsumoto, and Junji Hirota
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression analysis of Bcl11b in Xenopus tropicalis olfactory epithelium2016

    • 著者名/発表者名
      Kanako Nakayama, Hikoyu Suzuki, Masato Nikaido, Takayuki Enomoto, Junji Hirota
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Olfaction and Taste
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Studies on the cis-element for mouse class I odorant receptor genes using the Bacillus subtilis genome vector2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwata, Shinya Kaneko, Takafumi Ogawa, Chizuru Kobayashi, Yuh Shiwa, Takayuki Enomoto, Hirofumi Yoshikawa, Junji Hirota
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Olfaction and Taste
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of CTCF in odorant receptor gene expression in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Chizuru Kobayashi, Tetsuo Iwata, Niles Galjart, Junji Hirota
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Olfaction and Taste
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The fate choice of olfactory sensory neurons in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Hirota
    • 学会等名
      “Olfaction: from Chemosensory Signals to the Brain”, ISOT2016 Satellite Meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 鼻の中でタイプの異なる匂いセンサーができる仕組みを解明

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/044993.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 超巨大遺伝子群を制御するゲノム領域を発見

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2017/039272.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 超巨大遺伝子群を制御するゲノム領域を発見 ―匂い受容体の遺伝子進化の謎の解明へ―

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2017/039272.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Pioneering Discovery of an Odor-detecting Rec...

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/english/news/2017/039367.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 体を外敵から守る化学感覚細胞のマスター因子を同定―舌だけではない!全身の味細胞の機能解明へ―

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2017/039980.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] A whole-body approach to understanding chemo...

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/english/news/2017/040087.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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