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嗅覚神経細胞における感度モジュレーションの分子メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08495
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 生理学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

竹内 裕子  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (10324823)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード嗅覚情報変換 / CNGチャネル / Cl(Ca)チャネル / 嗅覚マスキング / パッチクランプ法 / ケージド化合物 / 電気生理学 / 嗅線毛 / 嗅覚 / 電気生理 / 情報変換機構 / イオンチャネル / 匂い / 感覚神経細胞 / 嗅細胞 / 情報伝達システム / 電流 / 線毛
研究成果の概要

嗅覚受容の第一段階は、におい分子の持つ化学情報が生体電気信号に変換される過程である。外界から飛来したにおい分子が鼻腔内の嗅覚神経細胞受容体と結合して始まる。その後、CNGやCl(Ca)チャネルを介して情報変換が起こる。情報変換の場は粘液層内にある線毛であるため、外部刺激による細胞の電気変化を測定することは可能である。しかし線毛は直径100-200nmであり、通常の顕微鏡の解像度以下であることから生きた線毛からの応答を測定することは困難であった。本研究では、技術的困難を克服して電気記録を取得し、チャネル修飾による嗅覚感度の変化を定量的に解析し、論文・学会発表という形で国内・海外に発信した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、電気生理学的手法を始め複数の手法により以下の知見を得た。①嗅細胞の線毛上に発現しているCNGチャネルが嗅覚マスキングのターゲット②ある種の農薬がTCA同様に極低濃度でチャネル活性を抑制③初段の分子モジュレーションにより生体レベルで嗅覚感度に影響④嗅覚感度低下がチャネル抑制に起因。本結果により、嗅覚抑制を引き起こす可能性を示唆し、基礎研究、社会的、産業的、医学的もに重要な知見が得られた。

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

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan University/National Yang Ming University(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Electrical properties of cells from human olfactory epithelium.2019

    • 著者名/発表者名
      Tamari K, Takeuchi H, Kobayashi M, Takeuchi K, Kurahashi T, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Auris Nasus Larynx.

      巻: S0385-8146 号: 5 ページ: 30697-30697

    • DOI

      10.1016/j.anl.2019.01.006

    • NAID

      130007979788

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 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] Suppression of olfactory signal transduction by insecticides.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi H, Kurahashi T.
    • 雑誌名

      NPJ Sci Food.

      巻: 3 号: 1 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1038/s41538-019-0042-z

    • 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
  • [雑誌論文] Second messenger molecules have a limited spread in olfactory cilia.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi H, Kurahashi T.
    • 雑誌名

      J Gen Physiol.

      巻: 150 号: 12 ページ: 1647-1659

    • DOI

      10.1085/jgp.201812126

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 線毛内情報伝達分子の実時間可視化2019

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      生理学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イモリ嗅細胞のベーサル活動に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      第112回 近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 嗅細胞での内向き単一チャネルの検討2019

    • 著者名/発表者名
      倉橋隆、竹内裕子
    • 学会等名
      第112回 近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚マスキングとイオンチャネルの抑制2019

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子
    • 学会等名
      日本動物細胞工学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical properties of cells from human olfactory epithelium.2018

    • 著者名/発表者名
      Kengo Tamari, Hiroko Takeuchi, Masayoshi Kobayashi, Kazuhiko Takeuchi, Takashi Kurahashi, Tetsuro Yamamoto.
    • 学会等名
      95rd Annual meeting of the Physiological Society of Japan.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ワインのブショネの生体機能解明.2018

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子.
    • 学会等名
      洋酒技術研究会.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品の臭み消しに関して嗅細胞レベルでの検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      日本生理学会 第111回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 視細胞ターミナルや嗅線毛に存在するCa2+感受性Clチャネルの記録2018

    • 著者名/発表者名
      倉橋隆、竹内裕子
    • 学会等名
      日本生理学会 第111回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrical properties of cells from human olfactory epithelium.2018

    • 著者名/発表者名
      Kengo Tamari, Hiroko Takeuchi, Masayoshi Kobayashi, Kazuhiko Takeuchi, Takashi Kurahashi, Tetsuro Yamamoto.
    • 学会等名
      95rd Annual meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ワインのブショネの生体機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子
    • 学会等名
      洋酒技術研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modulation of the olfactory transduction channel by small molecules2017

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      浜松アクトシティ(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ion channels mediating sense of smell2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi, Takashi Kurahashi
    • 学会等名
      Seminar of Neurobiology of Ion Channels Department of Neurosciences, University of Groningen, The Netherlands
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Olfactory Masking: Suppression of the Cyclic Nucleotide Channel on the Cilia2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi
    • 学会等名
      Osaka International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modulation of CNG channel activity in olfactory cilia2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi
    • 学会等名
      International Conference of Physiological Science (ICPS)
    • 発表場所
      China National Conference Center, Beijing, China
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Haloanisoles suppress activation of the cyclic nucleotide-gated channel in the olfactory cilia2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi
    • 学会等名
      The Physiological Society
    • 発表場所
      Convention Centre Dublin, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular mechanism of the olfactory masking2016

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanisms of flavor loss in foods and beverages2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi, Takashi Kurahashi.
    • 学会等名
      Association for Chemoreception Sciences
    • 発表場所
      Hyatt Regency Coconut Point, FL, USA
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 月刊 臨床神経科学 CLINICAL NEUROSCIENCE(分担)2019

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Topics in Medical Chemistry, Taste and Small2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Takeuchi, Takshi Kurahahsi, Dietmar Krautwurst (Ed)
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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