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匂いを多様化するタンパク質の嗅粘液内発現機構の解明と匂い受容体応答の遷移

研究課題

研究課題/領域番号 18K14060
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

福谷 洋介  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50747136)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード嗅覚受容体 / 嗅粘液 / 代謝酵素 / レポーターアッセイ / ニオイ分子 / 細胞膜輸送 / タンパク質 / 気相アッセイ / におい結合タンパク質 / におい受容体 / においセンサー
研究成果の概要

哺乳類の嗅覚が匂いを高感度、高識別能で感じることができる詳細な分子機構は解明されていない。本研究では、匂いの溶け込みを模倣した嗅覚受容体(ORs)アッセイ技術を基盤に、代謝酵素や匂い結合タンパク質などがORsの匂い分子応答に与える影響を網羅的に調べた。嗅覚粘液発現タンパク質は、ORs個々に影響が異なることを発見し、網羅的なスクリーニングの重要性を示す結果となった。また、ORsシャペロンであるRTP1Sの機能解析も行い、ORsの細胞膜輸送に重要なアミノ酸部位を同定した。本研究で、哺乳類の嗅覚における嗅粘液発現タンパク質の重要性を示すだけでなく、その解析技術基盤の構築を達成したと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

嗅覚はその基礎原理の解明だけでなく、嗅覚を模倣したセンシング技術などの応用も広く期待されている。本研究で構築した気相からの溶け込みを模倣した新規アッセイ技術と嗅粘液に発現する代謝酵素などのタンパク質を組み合わせた研究手法は、嗅覚の匂いの感じ方の多様性を解明する上で1つのプラットフォームになると期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Duke university medical center(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] VIMM(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Duke university medical center(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structural instability and divergence from conserved residues underlie intracellular retention of mammalian odorant receptors2020

    • 著者名/発表者名
      Ikegami Kentaro、de March Claire A.、Nagai Maira H.、Ghosh Soumadwip、Do Matthew、Sharma Ruchira、Bruguera Elise S.、Lu Yueyang Eric、Fukutani Yosuke、Vaidehi Nagarajan、Yohda Masafumi、Matsunami Hiroaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 6 ページ: 2957-2967

    • DOI

      10.1073/pnas.1915520117

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time In Vitro Monitoring of Odorant Receptor Activation by an Odorant in the Vapor Phase2019

    • 著者名/発表者名
      de March Claire A.、Fukutani Yosuke、Vihani Aashutosh、Kida Hitoshi、Matsunami Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 146 号: 146

    • DOI

      10.3791/59446

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Anticancer saponin OSW-1 is a novel class of selective Golgi stress inducer2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mayu、Sasaki Kanae、Fukutani Yosuke、Yoshida Hiderou、Ohsawa Ikuroh、Yohda Masafumi、Sakurai Kaori
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 29 号: 14 ページ: 1732-1736

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.05.022

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The N-terminal region of RTP1S plays important roles in dimer formation and odorant receptor-trafficking2019

    • 著者名/発表者名
      Fukutani Yosuke、Tamaki Ryohei、Inoue Ryosuke、Koshizawa Tomoyo、Sakashita Shuto、Ikegami Kentaro、Ohsawa Ikuroh、Matsunami Hiroaki、Yohda Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 40 ページ: 14661-14673

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.007110

    • 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] Axonal Odorant Receptors Mediate Axon Targeting2019

    • 著者名/発表者名
      Zamparo Ilaria、Francia Simona、Franchi Sira Angela、Redolfi Nelly、Costanzi Elisa、Kerstens Axelle、Fukutani Yosuke、Battistutta Roberto、Polverino de Laureto Patrizia、Munck Sebastian、De Strooper Bart、Matsunami Hiroaki、Lodovichi Claudia
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 号: 13 ページ: 4334-4348.e7

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.11.099

    • 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] Vapor detection and discrimination with a panel of odorant receptors2018

    • 著者名/発表者名
      Kida Hitoshi、Fukutani Yosuke、Mainland Joel D.、de March Claire A.、Vihani Aashutosh、Li Yun Rose、Chi Qiuyi、Toyama Akemi、Liu Linda、Kameda Masaharu、Yohda Masafumi、Matsunami Hiroaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 4556-4556

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06806-w

    • 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] 哺乳類嗅覚受容体の機能的発現とニオイセンシング応用技術開発2020

    • 著者名/発表者名
      福谷 洋介
    • 学会等名
      2020年 日本生物工学会 賀詞交換会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional expression of the mammalian odorant receptors toward the development of odorant sensing technology2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fukutani
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
    • 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] 哺乳類嗅覚受容体発現細胞パネルによる気相中におい分子検出技術の開発と官能評価応用への展開2019

    • 著者名/発表者名
      福谷 洋介, 木田 仁, Joel D Mainland, 養王田 正文, 松波 宏明
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生化学的解析を目指した高発現嗅覚受容体の生産2019

    • 著者名/発表者名
      福谷洋介、阿部雅司、池上健太郎、浅川賢史、越澤知世、竹田浩之、松波宏明、養王田正文
    • 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
  • [学会発表] Vapor detection and discrimination with a panel of odorant receptors2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fukutani、Hitoshi Kida、Joel Mainland、Clair A.De March、Masaharu Kameda、Masafumi Yohda、Hiroaki Matsunami
    • 学会等名
      9thFAOPS CONGRESS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vapor Detection And Discrimination With A Panel Of Odorant Receptors Expressed In Heterologous Cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fukutani, Hitoshi Kida, Joel Mainland, Masaharu Kameda, Masafumi Yohda, ※Hiroaki Matsunami.
    • 学会等名
      AchemS XL
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 嗅覚受容体膜輸送機構の解明に向けたアクセサリータンパク質RTP1Sの機能構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      井上亮祐、玉木良平、福谷洋介、池上健太郎、松波宏明、養王田正文
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス嗅覚受容体のコムギ胚芽無細胞タンパク質合成系による発現およびリガンド結合解析2018

    • 著者名/発表者名
      浅川賢史、福谷洋介、竹田浩之、松波宏明、養王田正文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] マウスのにおい受容体発現細胞パネルを用いて気相中のにおい分子の検出と分子種の識別を実現

    • URL

      https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2018/20181106_01.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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